ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 201
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Информация об объекте управления
1.2 Описание технологического процесса
2.2 Функции разрабатываемой системы
2.4 Комплекс технических средств
3. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения
3.1 Обоснование выбора контроллера
3.2 Основные технические данные контроллера SLC 5/04
3.4 Программирование контроллера
3.5 Выбор протокола обмена информацией между контроллером и верхним уровнем АСУ ТП
4. Расчет надежности проектируемой системы
Таблица 4.1 - Показатели интенсивности отказов и времени восстановления модулей
5. Оценка экономической эффективности
5.1 Методика расчета экономических показателей проектируемой системы
5.2 Расчет единовременных затрат
5.3 Расчет обобщающих показателей экономической эффективности
6. Безопасность и экологичность проекта
6.1 Обеспечение безопасности работающих
6.2 Оценка экологичности проекта
Разность между этими двумя частотами пропорциональна содержанию воды в газе.
Периодичность переключения потоков анализируемого и сравнительного газов, в зависимости от приложения, программируется пользователем.
Диапазон: 0,1...2500 ppmv (калиброванный), до 9999 ppmv.
Единицы измерения: ppmv, ºC точки росы, мг/м3;
Погрешность: +10% от показания в диапазоне 0,1...2500 ppmv;
Чувствительность: +0,1 ppmv или 1% от показания;
Время отклика: не более 1 мин для 90% при изменении влажности от 1000 до 10 ppmv;
Аналоговый выход: 4...20 мА.
Релейные выходы: 3 реле, для сигнализации об ошибке системы и о превышении установленных концентраций;
Интерфейсы: RS-232, RS-485;
Параметры окружающей среды: Анализатор: 5...50 °С (-20...+50 °С в шкафу) [11].
2.4.11 ИК точечный детектор углеводородных газов IRFMD
Предназначен для измерения концентраций углеводородных газов в воздухе.
Технические характеристики и выгода:
-
аналоговый сигнал 4-20мА; -
индикация уровня загазованности на 4-х цифровом дисплее; -
нет необходимости производить текущую калибровку; -
канал передачи данных RS-485 посредством протокола Modbus RTU$ -
оптическая система с подогревом для удаления конденсации; -
индикация загрязнения оптической системы; -
защищенность от типичных ядовитых веществ; -
работает в среде с недостаточным содержанием кислорода; -
степень защиты IP66; -
рабочая температура от –45 до +75 С.
2.4.12 Кабельная продукция
Прокладка кабелей на объекте осуществляется по кабельным эстакадам, и выполнено в соответствии с ПУЭ («Правила устройства электроустановок»). Эстакады представляют собой специальные сооружения для укладки кабелей, предохранения их от механических повреждений и непогоды. Контрольные кабели должны быть изолированы несгораемыми перегородками. В соответствии с ПУЭ минимальное расстояние между искробезопасными, слаботочными и силовыми кабелями должно быть не менее 50 см.
В данном проекте используется несколько типов кабелей: КВВГ – для прокладки от исполнительных механизмов до операторной, КВВГэ – для прокладки от первичных датчиков до операторной, НВ-1.0 – для внутреннего расключения шкафного устройства, FTP – для связи контроллера с компьютером, минимальной расстояние при совместной прокладке с электрическими цепями должно составлять не менее 50 см
[12].
3. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения
3.1 Обоснование выбора контроллера
Промышленные контроллеры – мозг современных систем промышленной автоматизации. Они ближе всего расположены к технологическому процессу. Их отказ практически приводит сразу к отказу всей системы промышленной автоматизации. С промышленными контроллерами приходится сталкиваться практически всем специалистам, которые работают в области АСУ ТП.
Динамичный рост российской экономики создает предпосылки для увеличения спроса на современные АСУ ТП. По результатам исследований, ежегодный рост рынка средств промышленной автоматизации в России составляет не менее 25%. Для сравнения: западный рынок промышленных контроллеров имеет ежегодные темпы роста не более 4,6%. Существует огромное количество предприятий, активно работающих в области промышленных контроллеров. Одни из самых крупных поставщиков средств контроля и управления технологическими процессами мирового рынка следующие: канадская компания «Control Microsystems», группа компаний «Tekon» - ведущий российский поставщик средств и систем АСУ ТП, компания «ЭлеСи», Индустриальные компьютерные системы, Emerson Process Management, Rockwell Automation, Metso Aytomation, Yokogawa Electric, Opto 22, Octagon, Siemens, Modicon, Remicont-130 и другие. Изделия этих производителей становятся все менее дорогими, все более тщательно испытанными и более широко распространенными. Ниже приведен краткий обзор контроллеров некоторых фирм-производителей.
Компания «Индустриальные компьютерные системы» выпустила третье поколение моноблочных контроллеров семейства FX3U, обладающее уникальным для данного класса PLC быстродействием, значительным размером памяти, высокой гибкостью конфигурирования, развитыми средствами коммуникации. Эти контроллеры сочетают в едином конструктиве: источник питания, центральный процессор, память, встроенные каналы дискретного ввода/вывода, порт программирования RS-422. Количество встроенных каналов дискретного ввода/вывода составляет от 16 до 128. При необходимости увеличения количества каналов предусмотрена возможность подключения к внутренней высокоскоростной шине контроллера дополнительных модулей ввода/вывода. Одной из важнейших конструктивных особенностей PLC FX3U является наличие второй шины расширения, расположенной с левой стороны контроллера и предназначенный для подключения дополнительных модулей-адаптеров.
Все контроллеры данной серии имеют встроенную энергонезависимую память программы объемом 256 Кбайт. Это позволяет реализовать сложные алгоритмы управления и сохранять большой объем информации в регистрах данных[13-14].
Преимущества новой серии FX3U программируемых логических контроллеров производства Mitsubishi Electric: привлекательная стоимость, высокая надежность, высокое быстродействие в своем классе, гибкость конфигурирования, подключение до 384 каналов ввода/вывода, подключение до 128 каналов аналогового ввода/вывода, развитые средства коммуникации.
Коммуникационный контроллер ЭЛСИ-КОМ, разработанный специалистами томского НИИ Электронных систем, призван решить задачу сбора информации от различных подсистем и маршрутизации информации между подсистемами. ЭЛСИ-КОМ – специализированное устройство, предназначенное для организации информационного обмена между оборудованием систем автоматики и телемеханики, использующих различные интерфейсы. Контроллер позволяет с минимальными затратами реализовать информационный обмен между несколькими каналами с отличающимися интерфейсами связи, объединить в единую систему оборудование различных производителей или типов, а также осуществить преобразование одних протоколов в другие. ЭЛСИ-КОМ предоставляет пользователю возможность работы с наиболее распространенными технологическими протоколами и интерфейсами. Контроллер предназначен для непрерывной необслуживаемой эксплуатации на технологических объектах.
Контроллер SCADAPack, разработанный канадской компанией Control Microsystems, объединяет в себе высокопроизводительный 32-битный процессор, 16 Мбайт flash-памяти, 4 Мбайта СMOS-памяти, аналоговые и цифровые входы/выходы, широкие коммуникационные возможности локальных сетей и USB, а также расширенные возможности энергосбережения. ПЛК SCADAPack может программироваться как локально, так и удаленно с помощью языков релейной логики. Для высокоскоростного взаимодействия с другим оборудованием в контроле используется Ethernet-адаптер, поддерживающий протоколы ModBus/TCP, ModBus RTU/ASCII в UDP, DNP в TCP. Возможна поставка контроллера с интегрированным модулем беспроводной связи, работающим на частоте 900 МГц или 2,4 ГГц [14].
В ОАО «ЗЭиМ» были разработаны контроллер с функционально децентрализованной архитектурой – КРОСС-500 и контроллер с функционально и географически децентрализованной архитектурой – ТРАССА, предназначенные для автоматизации на однородной аппаратуре объектов различных классов – простых и сложных, сосредоточенных и распределенных. Отличительной особенностью этих контроллеров является наличие в их составе модулей, которые автономно и независимо от центрального процессора выполняют не только функции ввода/вывода, но и различные управляющие функции, запрограммированные пользователем. Это существенно повышает надежность, живучесть контроллера и динамику выполнения отдельных функций, а также снижает стоимость систем.
Контроллер ThinkIO, разработанный фирмой Контрон, является новой, в максимальной степени гибкой и настраиваемой системой управления. Малые размеры контроллера (толщина не более 70 мм) обеспечивают его установку в малогабаритных промышленных коммутационных шкафах. Новая система состоит из монтируемого на DIN-рельсе компьютера ThinkIO и модульной системы ввода/вывода компании Wago. Контроллер ThinkIO оснащен процессором, совместимым с IntelR PentiumR MMX с частотой 266 МГц, сторожевым таймером, стандартными коммуникационными интерфейсами: для USB, два Fast Ethernet, RS-232 и промышленные шины (Profibus, CAN и DeviceNet), цифровым графическим DVI – интерфейсом, а также разъемами для непосредственного подключения к системе ввода/вывода Wago. Возможность конфигурирования и управления контроллером через Интернет и локальную сеть обеспечивается интегрированной программной средой SOPH.I.A.
Серия мощных программируемых контроллеров Quantum фирмы Modicon является превосходной платформой для решения всех задач автоматизации. Благодаря модульной архитектуре контроллера Quantum, масштабируемой от одиночного контроллера до глобальной системы автоматизации, он может решать наиболее ответственные задачи в масштабе целого предприятия. Контроллеры Quantum программно, а также на сетевом уровне совместимы с младшими сериями контроллеров - Compact и Momentum, что позволяет строить еще более гибкие и эффективные архитектуры управления. Quantum прост при конфигурации и в эксплуатации, предоставляет широкий выбор архитектур и модулей, имеет тысячи инсталляций по всем миру и проверен в решении сотен различных задач.