ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 129
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Контроллерлердің арасында сигналдарды тарату келесі түрде іске асады: техпроцестің тәуелсіз түйіндеріне қатысты барлық сигналдар бір контроллермен өңделеді.
Көп құрылғы орнатылған, бір шкафта басқарылатын ТП АБЖ-нің орталықтандырылған құрылымымен салыстырғанда, қосалқы бөлшектерге функцияларды тарату құрылымы арқылы бөліп беруде бірнеше артықшылықтар бар. Негізгі артықшылықтары келесілер:
- басқа құрылғының немесе оның арасындағы байланыстың дұрыс еместігіне байланысты контроллерлердің технологиялық реттеуді және қорғаныс функцияларын,сонымен қатар өз жұмысын жалғастыруы арқасында жүйенің өміршеңдігі;
- құралғылар арасындағы байланыстың ұзақ уақыт бомауынан, мысалы басқару пульті істен шыққанда, керек жағдайда автоматтандыру затын автоматты түрде қауіпсіз жағдайға ауыстыруы мүмкін;
- ұзындықты азайту, номенклатура санын, соның салдарынан, кабель бағасы мен зат жанында орнату мүмкіндігі болғанда монтаждауда жұмыс көлемін азайту;
- берілгендерді жіберу өндірістік интерфейсі RS-485/RS-422/CAN қолданысында және оптоталшықтық желі байланысында базаланатын арна байланысы мен барлық жүйенің үлкен кедергіге төтеп берушілігі;
- жұмыс істеп тұрған бөліктің және автоматтандыру затының эксплуатациядан шығармай кезең бойынша жүйені жұмысқа енгізу.
Таратылған басқарылатын жүйенің кемшілігі болып аппараттық құрылғының және бағдарламалық қамтамасыз етудің қымбаттылығы, жөндеудегі және әртүрлі құрылғылар жұмысының сәйкес келудегі қиындық болып табылады.
5.1 Жойылған берілгендерді басқару мен жию модулі
Арнайы өндірістік жағдайларда эксплуатация үшін жасалған азгаборитті көпфункциялы интеллектуалды затпен байланыс құрылғысы. Берілген тптегі құрылғы функциясы кіріс/шығыс модульдерінің функцияларымен ұқсас. Әр бұйымға кіретін орнатылған микропроцессор басқаратын есептегіш жүйеден бөлек жекеленген аналогты және дискретті кіріс-шығыс сигналының функциясын атқарып қалыптандыру, фильтрлеу, тізбек арна үшін жіберуге
жарамды қалыпқа түрлендіру, сонымен қатар RS-485 база интерфейсінде берілгендерді жіберу желісінде ақпараттық айырбас жасайды.
Жойылған берілгендерді басқару мен жию модулінде әртүрлі датчигімен сәйкес келетін үздіксіз параметрлер түрлендіргішімен аналогты сигнал диапазонында жойылған бағдарламалық функцияны басқару іске асырылған. Кіріс сигналының типі мен диапазоны басқаратын контроллер немесе ЭЕМ сәйкес командасы арқылы тізбек арнадан модульадресі беріледі. Сол себепті әртүрлі өлшегіш есептерде бір модуль типін қолдану мүмкін, ол жүйені өңдеу мен қызмет көрсетуіне шығынды аз кетіріп, сонымен қатар бөлімдік жобаларды әзірлеуде әмбебабтылық береді.
Стандартты тізбектелген RS-485 байланысын пайдалану арқылы контроллер мен компьютердің басқару базасында көпнүктелі берілгендерді жіберу үшін тек қана бір пар сым қажет. Көпнүктелі желі модулін басқару тізбектік порт арқылы символдар командасы мен модульден жауапты хабарлама алу үшін компьютер көмегі арқылы іске асады. Сонымен қатар, әртүрлі арнабайланысымен берілгендерді айырбастау үшін берілген құрылғылар комуникационды модуль ролін ойнауы мүмкін: желісіз (радиотолқын), желілі және RS-485/ RS-422/САN интерфейстерін қолданып талшықты-оптикалық желі байланысы. Шешіліп жатқан есепке сай келетін арна байланысын таңдауға болады. Көру мен бақылану үшін берілгендер Ethernet желісі арқылы басқарудың жоғарғы деңгейіне жібере алады.
Берілгендерді алысқа жіберу немесе арнаның электромагнитті кедергі мен атмосфералық разряд салдарынан толық қабылданбауынан талшықтық-оптикалық байланыс желісін қолдануға кепілдеме беріледі.
Жойылған ақпарат қорының және басқарудың модульдерін таңдау критерийі кіргізілетін модульдерді таңдау критерийіне сәйкес келеді. Соның ішінде:
- Кіріс және шығыс каналдардың түрі мен саны.
- Рұқсат АСТ/САТ.
- Берілгендерді өңдеу жылдамдығы.
- Модульмен орындалатын функциялар.
- Сенімділік.
- Іске қосу шарты.
- Бағдарламалық қолдау.
- Дистрибьюторлық қолдау және сервисді қызмет көрсету.
- Бағасы.
Бірақ, жойылған ақпарат қорының және басқарудың модульдерін таңдау кезінде келесі сипаттамаларға назар аудару керек:
- Интерфейс және берілгендерді жіберудің физикалық ортасы. RS-485 өндірістік интерфейсін қолдануға ұсынылады. Берілгендерді жіберудің физикалық ортасы ретінде радиоканал, өрілген жұп немесе оптоталшықты кабель қолданылуы мүмкін.
- Шығыс каналдардың жүктемелік мүмкіншілігі
- Берілгендердің индикациясының бар болуы
- Санауды сақтау үшін ТЕСҚ болуы.
5.2 «Төменгі» деңгейдегі контроллерлер
«Төменгі» деңгейдегі контроллерлер (бағдарламаланатын логикалық контроллерлер) басқарылатын алгоритмдерді іске асыру және технологиялық процесстің жүруі туралы ақпаратты жинау, өңдеуге арналған құрылғы.
Контроллерлер дербес компьютерлердің алдында бір қатар артықшылықтары бар:
- Бағдарламаланатын контроллерлер бірінен соң бірі жүретін алгоритмді қадамдар және процедуралар қатаң белгілі уақыт аралығында орындалатындай, нағыз уақыт режимінде жұмыс істейді. Осындай жұмыс режимі оңай бағалауға немесе басқару жүйесінің реакциясының максимальды уақытын өлшеуге мүмкіндік береді. Басқару бағдарламасының орындалу циклінің асыру уақыты (жүйе ракциясының максималды уақыты) контроллер міндетті түрде әрекет ететін жағдайлардың бірі болып табылады.
- Стандартты ДК (өндірістік орындау ДК емес) аппарттық қамтамасыз етілуі сенімділік жағынан бағдарламаланатын контроллерлерге орын береді. Сол сияқты жүйелік бағдарламалық қамтамасыз етуге де қатысты себебі ол ДК қарағанда бағдарламаланатын контроллерлерде қарапайымырақ.
- Контроллерде компьютерге қарағанда батареядан қоректенетін және электроқоректендіргіште кідіріс жағдайларын анықтайтын ЖЕСҚ-сы бар.
- Контроллерлерді қолдану кезінде аппараттық қамтамасыз етудің масштабтау мүмкіншіліктері көп (бағдарланатын контроллерлер түрінде ДК номенклатурасына қарағанда қуат класстары әртүрлі көптеген құрылғылар түрлері бар).
Бірақ контроллерлерде бірқатар кемшіліктер бар:
- ЖЕСҚ көлемі аз
- Контроллерлер базасында жүйенің «жабықтығы». Бағдарламалық және аппараттық қамтамасыз етілуі өндірушінің нақтылы фирмаға байланысты.
- Ақпаратты қөрудің қиыншылығы
- Қатысты өнімділігі төмен
Контроллерлерді таңдау критерийі көп жағдайда «төмен» деңгейлі ЭЕМ таңдау критерийімен ұқсас:
- Шапшаңдығы. Орнатылған процессордың тактілі жиілігі немесе кіріс/шығыс каналдардың таспаға шығарудың максимальды уақыты немесе 1кбайт логикалық операцияларды орындау уақыты көрсетіледі. Қызмет көрсететін кіріс/шығыс каналдардың санына, жоспарланатын бағдарламалық қамтамасыз етудің барлық БАЖ-нің шапшаңдығына байланысты анықталады.
- Кіріс және шығыс каналдардың саны мен түрі
- Порттардың саны және түрі
- ТЕСҚ және энергияға байланыссыз ЖЕСҚ көлемі
- Бағдарламалық қолдау
- Пайдалану шарттары
- Бағасы.
6 БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ (БҚ) ТАҢДАУ
Бағдарламалық қамтамасыз ету көбінесе жүйенің есепті шешуге жарамдылығын, оның тиімділігін, сенімділік пен жеңілдік модификациясын анықтайды. Бағдарламалық қамтамасыз етуді таңдау келесі негізгі критерилерге сай іске асады.
Дұрыс таңдалған бағдарламалық қамсыздандырылу:
- Қосымшаның өңделуі мен орындалуы үшін барлық қажетті компоненттерден тұрады.
- Бар құрылғыны толықтай қолдайды.
- Керекті жағдайда қосымшаны дамытуға және модификациялауға рұқсат беред.
- Қолданыста қарапайым.
- Өңдеушіге ыңғайлы интерфейске ие.
6.1 Операциялық жүйені таңдау
Сенімділік бойынша ТП АБЖ жүйесіне жоғары талаптар қойылатындықтан операциялық жүйе ретінде WINDOWS NT, UNIX немесе осылардың клоны ретінде (Linux, QNS) осыларды ұсынуға болады. WINDOWS 2000-ға қарағанда WINDOWS NT немесе UNIX әлдеқайда қымбат және ЭЕМ қорларына қатал болса да, олардың қолданысы көбірек ақталған, себебі орталықтанған АБЖ-де операциялық жүйесінің ЭЕМ базасында істен шығуы немесе «ілінуі» орталықтанған АБЖ-де үлкен апатқа әкелуі мүмкн.
Сонымен қатар, көптеген танымал бағдарламалық өнімдер (мысалға Intellution фирмасының SCADA – iFIX жүйесі) тек WINDOWS NT немесе UNIX-тердің басқаруы бойынша ғана жұмыс істейді.
Сонымен қатар, технологиялық процестің көзқарасы бойынша функцияланудың тұрақтануы қиындық туғызбаса операторлық станцияларға арзанырақ және қор сиымы аз WINDOWS 2000-ды қолдануға рұқсат етіледі.
6.2 Қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз етуді таңдау
ТП АБЖ өңдеушінің бағдарламалаудың үлкен тәжрибесі мен дағдылануы болса, сонымен қатар кәсіби бағдарламалаушыларды ұйымдастыру штатында тұрса, онда АБЖ бағдарламамен қамсыздандыруды көп таралған «жоғары» дәрежелі бағдарламалау тілін қолдана отырып (С++, Delphi, Borland Pascal және т.б.) өз бетімен өңдеуге болады. Бірақта, өз бетімн өңдеу және бағдарламалық қамсыздандырудың толық пакетін жөндеу айтарлықтай еңбекті және көп уақытты қажет етеді.
Сол себепті, ТП-тің басқару алгоритмі бар, АБЖ-ін өңдеуде онша үлкен емес бағдарламалар құрылады, ал оператордың графикалық интерфейсі, берілгендерді мұрағаттау, сыртқы берілгендер базасымен байланыс, жергілікті желі арқылы байланыс дайын бағдарламалық өнімнің көмегі арқылы іске асады: SCADA-жүйесі.
(Supervisory Control and Data Acquisition System – орталық бақылау және берілгендерді жию жүйесі).
6.2.1 SCADA-жүйесін таңдаудағы тәсілді қарастырайық.
SCADA-жүйелерге қойылатын талаптар:
- Құжатнаманың сапасы;
- Аймақтағы техникалық сүйеу;
- ашықтық және масштабтылығы;
- Толықфункциялығы;
- Сенімділік;
- Нәтижелілік;
- Баға.
Шығарып салатын құжатнама сипаты маңызды сипаттарының бірі. Құжатнаманың төмен сапасы (мысалы, оның толық еместігі немесе ағылшынтілдігі) өңдеудің фактылық сапасының және ТП АБЖ-ны БҚ төмендеуіне алып келеді.
Техникалық сүйеу бағдарламашыға жүйенің барлық мүмкіндіктерін игеруге қанша уақыт пен күш кететіндігін анықтайды. Оның жоқ болған кезінде, дайынды қалай қолдануды түсінуден бұрын, бағдарламаны өз бетінше жазу оңай да тез болып көрінеді.
Масштабтылық өндірісте әртүрлі жоба масштабын (жүздеген сигналдан он мыңға дейін) іске асыруда маңызды. Кішкентай немесе үлкен жүйелерде SCADA-пакетті қолдану ыңғайсыз.
Ашықтылыққа талап келесідей негізгі аспектілерге ие.
Біріншіден берілген SCADA-ның басқа өндіруші фирмалардың (кіріс/шығыс модуль драйверлері, технологиялық контроллерлерді бағдарламалық қамсыздандыру, СУБД, басқа SCADA )әртүрлі бағдарламалық өнімдермен кездесу мүмкіндігі.
Екіншіден қуатты және әмбебап скрипті тілдің бар болуы.
Ескерту: скрипті тіл - SCADA-жүйесінің берілген аумағында қолданушының бағдарламасы жасалатын «жоғарғы» деңгей тілі. Бағдарламалау аясы өңдеушіге SCADA типті аспаптар құралын пайдалана отырып мүмкін емес немесе мақсатты түрде істеуге мүмкіндік беруі тиіс. Кейбір есептерді шешуде стандартты механизмнің жоқ болуымен соқтыққан жағдайда, қолданушы өзінің назарын скрипті тілдің мүмкіндігіне аударады.
Толықфункционалдық деп ТП АБЖ-нің бағдарламалық қамтамасыз етуілуінің алдында ұсынылған өндірістік автоматизацияның барлық есеп жиынын шеше алатын пакет мүмкіндігі түсініледі.
Сенімділік — бұл тек бағдарламалық кодтың өз пакетінде қатенің болмауы, сонымен қатар сыртқы компоненттердегі қателер мен қызмет етуші қызметшілердің дұрыс емес іс-әрекеттеріне тұрақтылық.
SCADA-жүйенің нәтижелілігі біріншіден компьютердің қуаттылығына, және оның көмегімен нақты жобаларды іске асыруына талап қойылады. Себебі, SCADA-жүйенің нақты жобасында біуақытта көптеген функциялары қолданатындықтан, әрбір жүйеасты (графикалық, кіріс-шығыс, мұрағаттау және т.б.) керекті функционалдық пен тез әрекеттілікке ие болуы қажет.
Баға — бұл пакеттің атқаратын модуліне арналған лицензия бағасы, және осы бағаның кіріс/шығыс сигналдарының (тегтердің) санына және сұралған функция жиынына тәуелділігі, сонымен қатар құжатнама мен оқудың бағасы.
Осы сияқты SCADA-жүйесінің сипаттамалары бағдарламалық өнімнің берілген техникалық сипаттамаларында келтіріледі. Инженер-өңдеушінің мақсаты әртүрлі SCADA-жүйелердің салыстырмалы сараптамасын өткізу және нақты АБЖ-не сай келетін бағдарламалық өнімді таңдау.
6.2.2 Беделді SCADA-жүйелердің салыстырмалы сараптамасын жүргізейік.
- GENIE, ADVANTECH фирмасы (Тайвань) - нағыз «халықтық» SCADA-жүйе. Соның негізінде жоба жасағанда ешбір бағдарламалау тілін біліп тиісті емес, бірақта GENIE қолданушы бағдарлама астын құру үшін қуатты скрипті тілден Microsoft Visual Basic for Applications тұрады (MS VBA немесе жай VBA). Игеруде өте қарапайым. Үлкен емес АБЖ үшін (1500-ге дейін кіріс/шығыс сигналдары) бағдарламалық қамтамасыз етуді өңдеуде қолайлы. Графикалық интерфейсті істеуде және ұзақ уақыт аралығында берілгендерді мұрағаттауда шектеулі мүмкіндіктерге ие. ТП АБЖ-нің күрделі жұмыс алгоритмінде бағдарлама өте қолайсыз және бәсең жұмыс істейтін болады (жедел АБЖ үшін GENIE-ді қолдануға болмайды, себебі есепті шешудің ең аз уақыты 50мс болады). GENIE-де тікелей бағдарламалық циклды құру мүмкін емес.