 |
Обзор существующих систем комплексной автоматизации процесса дефекосатурации
|
|
|
|
Автоматизация сахарных заводов должна быть подчинена единой концепции и единой стратегии, которая, в свою очередь, позволила бы как автоматизировать отдельные единицы оборудования и участки, так и объединить уже созданные комплексы в единую линию производства. В противном случае предприятие, автоматизировав ряд участков на базе разных технических средств, нередко из-за несовместимости аппаратных и программных средств, закрытости систем и др. не может связать их в единую систему. Затраты на стыковку таких участков соизмеримы со стоимостью автоматизации самих участков. В этом случае деньги оказываются потраченными впустую, а автоматизация оказывается тупиковой ветвью с малым «жизненным циклом».
В этой связи концепция должна прежде всего опираться на стандартизированное и унифицированное аппаратное и программное обеспечение, взаимозаменяемость измерительной и преобразовательной аппаратуры; информационные потоки должны сливаться в единое
информационное поле, а управление должно формироваться с учетом не только технологических параметров, но и данных системы учета и контроля материально-технических ресурсов предприятия. [24].
Современная АСУ ТП представляет собой распределенную систему, имеющую различные типы контроллеров, связь с которыми
осуществляется по различным полевым шинам и промышленным
сетям передачи данных. Каждый участок производства оснащен
АРМ (автоматизированным рабочим местом) на базе единой для
всех участков SCADA-системы, функциями которой являются
контроль и визуализация части (в рамках участка)
технологического процесса, формирование тревог и аварийных
сообщений. Информация в SCADA-систему стекается от
программируемых логических контроллеров, отвечающих за непосредственное управление технологическим процессом в рамках конкретной единицы автоматизированного оборудования. Наиболее популярные SCADA-системы сегодня – GENESIS 32 (Iconics), RSView32 (RockwellSoftware), WinCC (Siemens), VipWin (Festo). Среди
разработчиков контроллеров можно назвать Alen Bradiey, Schneider, Siemens, Advantech и др. Проблема связи различных контроллеров успешно
решается с помощью технологии ОРС (OLE for Process Control).[20]
|
|
|
В настоящее время при автоматизации участка очистки диффузионного сока применяются контроллеры в комплекте с управляющими ЭВМ.
В частности, на отечественных сахарных заводах широкое
применение нашли контроллеры Shneider Electric – франция, Alen
Bradiey – США. Системы автоматизации изготовленные и введённые
в эксплуатацию ООО «Виол-2», на более чем 10 сахарных заводов
России, Молдовы и Украины, разработаны на основе контроллеров
Octagon Systems (США). Контроллеры через сеть подключены
к управляющей ЭВМ. Все параметры процесса можно изменять
с клавиатуры ЭВМ. Разработанное программное обеспечение
позволяет управлять в реальном масштабе времени технологическим процессом, а также выполнять визуализацию технологического процесса на экране ЭВМ.
Выбор контроллера для автоматизации процесса дефекосатурации
Контроллер TSX Premium является полностью модульным. Он
состоит из шасси, модулей источника питания, процессора, дискретных и аналоговых входов-выходов и других модулей.
Шасси
Контроллер имеет 2 типа шасси:
- стандартное, на 6, 8 и 12 позиций. Они могут образовывать отдельный ПЛК ограниченный одиночным шасси.
- расширяемое, на 4, 6, 8 и 12 позиций. Они могут образовывать ПЛК содержащий максимум 8 шасси.
Шасси (рис. 3.11) состоят из:
1. Металлической пластины, которая служит как:
· основание для электронной карты шины X Bus и защиты шины от помех,
· основание модулей,
|
|
|
· механическое усиление шасси.
2. Апертуры для закрепления штырьков модуля,
3. 48-штырьковый охватывающий 1/2 DIN соединитель для подключения каждого модуля к шасси,
4. Отверстия с внутренней резьбой для винта крепления модуля,
5. Апертура, которая гарантирует правильное расположение источника питания. Так как модуль источника питания имеет выступ на тыльной стороне панели, его невозможно установить в другой позиции.
6. Отверстия достаточно большие, чтобы использовать винты М6 для крепления шасси на основании.
7. Место для маркировки адреса шасси.
8. Место для маркировки сетевого адреса стации.
9. Клемма для заземления шасси.
10. Микропереключатели для кодирования адреса шасси (только на расширяемых шасси).
11. Охватывающий 9-штырьковый SUB D соединитель для подключения шины X Bus к другим шасси (только на расширяемых шасси).
Рис. 3.11. Расширяемое шасси на 12 позиций
Шасси обеспечивают следующие функции:
• Механические функции:
Они используются для установки модулей ПЛК (модулей источников питания, процессоров TSX/PMX, дискретных/аналоговых I/O, модулей специальных функций). Они могут быть установлены в щитах, на каркасах или панелях.
• Электрические функции:
Шасси имеет общую шину, называемую X Bus, по которой распространяется:
-питание модулей, которые установлены в отдельных шасси;
-сигналы и данные для целой станции ПЛК, если она включает ряд шасси.
Модули питания
Каждое шасси требует установки модуля источника питания, различаемые по типу сети питания, от переменного - АС или постоянного - DC тока, и мощностью, требуемой для питания шасси.
Модули питания имеют два формата:
· стандартный формат, для модулей TSX PSY 2600 и TSX PSY 1610,
· двойной формат, для модулей TSX PSY 5500/3610/5520.
Модуль питания (рис. 3.12) содержит:
1. Дисплейный блок, включающий:
· индикаторную лампу OK (зеленая), включена, если напряжение присутствует и в норме,
· индикаторную лампу BAT (красная), включена, если батарейка отсутствует или неисправна,
· индикаторную лампу24V (зеленая), включена, если напряжение питания датчиков присутствует. Эта индикаторная лампа присутствует в модулях переменного тока TSX PSY 2600/5500.
2. Кнопку карандашного типа RESET для вызова теплого рестарта приложения.
|
|
|
3. Слот для установки батарейки, обеспечивающей хранение данных в оперативной памяти RAM процессора.
4. Крышку для защиты лицевой панели модуля.
5. Выводы под винт для подключения:
· сети питания,
· контактов сигнального реле,
· питания датчиков для модулей TSX PSY 2600/5500 питания AC.
6. Хомут для крепления кабеля,
7. Предохранитель, размещенный под модулем,
8. Селектор напряжения 110/220 вольт, установленный на источниках переменного тока TSX PSY 5500. При поставке селектор установлен в
положение 220.
Рис. 3.12. Модули источника питания
Процессоры
Каждый ПЛК имеет процессор, который выбирается в зависимости от:
- типа установки: установленный на шасси (стандартного или двойного формата) или встроенный в PC;
- требуемой мощности обработки: количество дискретных/аналоговых I/O, и т.д.
- типа обработки: последовательная или последовательная + управление процессом.
Процессор (рис.3.13) включает в себя:
1. Дисплейный блок, состоящий из 4 или 5 индикаторных ламп:
· индикаторная лампа RUN (зеленая):
включена при работающем процессоре (программа выполняется),
· индикаторная лампа ERR (красная):
при включении, указывает на неисправность процессора или установленных устройств (карта памяти PCMCIA и коммуникационная карта PCMCIA),
· индикаторная лампа I/O (красная):
при включении, указывает на неисправность других модулей станции или ошибки в конфигурации,
· индикаторная лампа TER (желтая):
при мигании, указывает на работу терминального порта. Частота мигания определяется частотой передачи,
· индикаторная лампа FIP (желтая):
при мигании, указывает на активность шины FIPIO (только на процессорах TSX / TPMX P57 i52). Частота мигания определяется частотой передачи.
2. Кнопка под карандаш RESET, при нажатии которой, выполняется холодный рестарт ПЛК.
3. Терминальный порт (TER соединитель): дает возможность для подключения к нему периферийных устройств (с или без собственного питания): пульт программирования и отладки, средства человеко-машинного интерфейса, принтер и др.
4. Терминальный порт (AUX соединитель): дает возможность для подключения к нему периферийных устройств (с или без собственного питания): пульт программирования и отладки, средства человеко-машинного интерфейса, принтер и др.
|
|
|
5. Слот для карты расширения памяти формата PCMCIA тип 1.
6. Слот для коммуникационной карты формата PCMCIA типа 3, которая дает возможность связаться с процессором по FIPWAY, FIPIO Agent, UNI-TELWAY, или последовательному каналу связи. Если коммуникационная карта отсутствует, слот должен быть закрыт крышкой.
7. 9-штырьковый SUB D разъем для подключения к шине мастера. Этот разъем есть только на процессорах TSX P57 i52 или TPMX P57 i52.
Рис. 3.13. Процессоры
Дискретные модули
Широкий диапазон дискретных модулей I/O дают возможность удовлетворить специфические требования пользователя. Эти модули различаются по:
• канальности: 8, 16, 28, 32 или 64 каналов;
• типам входов:
- модули с DC входами (24VDC, 48VDC)
- модули с AC входами (24VAC, 48VAC, 110VAC, 240VAC)
• типам выхода:
- модули с релейными выходами
- модули с DC бесконтактными выходами (24VDC /0.1A - 0.5A - 2A, 48VDC/ 0.25A - 1A)
- модули с AC бесконтактными выходами (24VAC / 130VAC / 1A, 48VAC / 240VAC / 2A)
• типам подключения: винтовая клеммная колодка и соединители HE10 (рис. 3.14.), для подключения к датчикам и исполнительным устройствам посредством системы монтажа TELEFAST 2.
Рис. 3.14. Типы подключения дискретных модулей I/O
Аналоговые модули
Аналоговые модули I/O в Premium - это модули стандартного формата (занимающие одну позицию), оборудованные одним 25-штыревым Sub D-разъемом (TSX AEY 420/800/810 и TSX ASY 800), двумя 25-шт. Sub D-разъемами (TSX AEY 1600/1614), или винтовой клеммной колодкой (TSX AEY 414 и TSX ASY 410). Они могут быть установлены в любую позицию в шасси TSX RKY.., исключая первую позицию, которая зарезервирована для источника питания шасси.
Диапазон аналоговых модулей удовлетворяет большинству требований. Эти модули различаются по:
• канальности: 4, 8, 16 каналов;
• характеристикам и диапазонам сигналов: напряжение/ток, термопара, многодиапазонные (термопара, термометр сопротивления, напряжение/ток);
• типам подключения: 25-штырьковый SUB D соединитель, для подключения датчиков посредствам монтажа TELEFAST 2.
Аналоговые модули I/O (рис. 3.15) включают в себя:
1. Жесткий каркас, который обеспечивает поддержку и защиту электронной платы.
2. Маркировка модуля (видима с правой стороны модуля).
3. Дисплейный блок, отображающий режим работы и ошибки.
4. Разъем для винтовой клеммной колодки.
5. "Ключ" на модуле.
6. 25-штыревой Sub D-разъем для датчиков или исполнит. устройств.
7. Съемная винтовая клеммная колодка для датчиков или исполнительных устройств. Эта колодка, типа TSX BLY 01, поставляется отдельно.
|
|
|
8. Крышка, обеспечивающая доступ к выводам под винт. Также имеет ярлыки идентификации канала.
9. "Ключ" на колодке.
10. Клемма внешнего источника питания.
Рис. 3.15. Аналоговые модули I/O
|
|
|
