 |
4.5.2 Описание структуры системы управления
|
|
|
|
4. 5. 2 Описание структуры системы управления
Система построена на компонентах фирмы SIEMENS и Wonderware, имеет трёхуровневую функционально-целевую распределенную структуру.
Система обеспечивает надежную защиту:
- от несанкционированного доступа;
- от разрушения или остановки работы программного обеспечения в результате некорректных действий оперативного персонала;
- от проникновения в систему вирусов путём использования корпоративных средств антивирусной защиты ЗАО «Полюс».
Система имеет возможность оперативного конфигурирования прикладного программного обеспечения на отдельной инженерной станции без нарушения работоспособности системы. АСУ ТП имеет гибкую структуру, обеспечивает модификацию алгоритмов решения задач и наборов участвующих в них переменных, конфигурирование схем регулирования и управления.
Система включает аппаратные и аппаратно-программные средства диагностики всех ее компонентов.
С целью обеспечения надёжности серверы системы имеют резервированную структуру и обеспечивают «горячее резервирование», магистральные сети Ethernet имеют кольцевую структуру. При выходе из строя какого-либо из компонентов происходит автоматический переход на резервный компонент или обводной путь с регистрацией и выдачей соответствующего сообщения.
Модули ввода-вывода контроллеров обеспечивают замену неисправных модулей в оперативном режиме работы, без остановки технологического процесса («горячая замена»).
Нижний уровень состоит из средств технологических измерений (КИП), устройств контроля и управления запорной арматурой и электроприводами технологического оборудования, локальных систем автоматизации технологических установок.
|
|
|
Средний уровень системы создан на базе контроллеров SIMATIC S7-300 с распределенными станциями ввода-вывода ЕТ200М. Для организации надёжности и поэтапного ввода в действие АСУТП, на среднем уровне каждому технологическому участку выделен индивидуальный контроллер.
На верхнем уровне находится Blade-сервер, использующий технологию виртуализации на базе ПО VMWare. Сервер выделяет виртуальные мощности для организации серверов приложений, серверов базы данных и рабочих станции, на базе которых развёрнута SCADA-система и сопутствующие серверные компоненты входящее в состав Wonderware System Platform.
В описываемой системе автоматизации широко используются промышленные сети PROFIBUS и Industrial Ethernet кольцевой-древовидной топологии.
Полевые приборы, КИП и локальные системы подключаются к АСУ ТП:
- физическими каналами к модулям ввода-вывода в шкафах управляющих контроллеров с корзинами ПЛК S7-300 и шкафах ввода-вывода с установленными станциями ввода-вывода ET200M, где сигналы оцифровываются и передаются в резервированную сеть PROFIBUS;
- цифровыми каналами к сети на основе PROFIBUS PA, далее через блоки связи DP/PA-Link к сети PROFIBUS;
- полевые приборы и сторонние системы, имеющие PROFIBUS DP подключаются к сети PROFIBUS напрямую;
- цифровыми каналами Ethernet в производственную шину Industrial Ethernet.
В отделениях, в которых имеется возможность ведения ТП по секциям (ниткам, плечам и т. п. ) – предусмотрено разделение ниток PROFIBUS PA по этим технологическим секциям.
Для подключения шкафов ввода-вывода и другого полевого оборудования к центральному контроллеру используется сеть PROFIBUS DP.
Для связи на больших расстояниях применяются оптические кольцевые каналы связи.
Технологическое видеонаблюдение выделено в независимую подсистему и использует оптические каналы связи магистральной сети АСУТП.
4. 5. 3 Описание системы ввода-вывода
|
|
|
4. 5. 3. 1 Описание модулей гальванической развязки СПК
Для гальванической развязки дискретных полевых приборов и модулей ввода-вывода в шкафах УСО устанавливаются модули СПК DI24 и СПК DO24.
Модуль дискретного ввода информации СПК-DI24 представляет собой электронный блок, предназначенный для применения в системах АСУ ТП общепромышленного назначения, преимущественно для наблюдения за состоянием различных устройств и механизмов, входящих в состав периферийного оборудования систем АСУ ТП на основе промышленных контроллеров SIMATIC серии S7-300 и децентрализованных станций периферии SIMATIC ET200M. Модуль СПК-DI24 имеет системно-зависимую концепцию для применения с промышленными контроллерами SIMATIC серии S7-300 и станциями децентрализованной периферии SIMATIC ET200M, имеющими в своем составе дискретные блоки ввода дискретных сигналов с уровнями 0/24В.
Модуль СПК-DI24 принимает сигналы от 16 датчиков и передает выходные сигналы для ввода в промышленный контроллер.
Выходные сигналы подключаются независимо к двум выходным разъемам и далее с помощью ленточного кабеля подключаются ко входам блоков ввода контроллера S7-300.
Основным назначением модуля ввода дискретной информации СПК-DI24 является сопряжение со следующими датчиками дискретных сигналов:
- источниками потенциального сигнала, имеющими на выходе уровни логического нуля (включен) и логической единицы (выключен);
- контактными электромеханическими датчиками (например, кнопочными переключателями, переключателями и концевыми выключателями);
- питания датчиков от общего локального источника питания, подключенного к модулю СПК- DI24.
Главной особенностью модуля СПК-DI24 является применение специальных схемотехнических решений для повышения уровней включения и выключения каналов с целью максимального понижения чувствительности каналов к емкостным и индуктивным наводкам на линии связи с дискретными датчиками.
Важной конструктивной особенностью модуля СПК-DI24 является, наличие в каждом канале высоковольтной гальванической развязки.
Модуль СПК-DI24 содержит 16 идентичных по своей структуре и принципиальной схеме сигнальных каналов на основе электромагнитных реле.
|
|
|
Модуль дискретного вывода информации СПК-DO-C/O представляет собой электронный блок, предназначенный для применения в системах АСУ ТП общепромышленного назначения, в частности для управления различными исполнительными устройствами и механизмами, входящими в состав периферийного оборудования систем АСУ ТП. Модуль СПК-DO-C/O имеет системно-зависимую концепцию и конструктивное исполнение для применения с блоками вывода дискретной информации контроллеров SIMATIC серии S7-300 и децентрализованных станций периферии SIMATIC ET200M.
Модуль SPK-DO-C/O предназначен для работы в качестве 16-канального импульсного (релейного) усилителя маломощных дискретных сигналов.
Каждый из выходных каналов может быть сконфигурирован как изолированный или с питанием от собственного источника. Любое количество каналов в любой последовательности на модуле может быть включено желательным пользователю способом.
Важной особенностью модуля СПК-DO-C/O является повышение напряжения изоляции между периферийным оборудованием и промышленным контроллером до 5000 В при применении реле серии RM85.
Контактные группы реле используются для управления периферийным силовым оборудованием. Все компоненты модуля расположены на печатной плате, установленной в пластиковую платформу с защелками для установки на рейку DIN.
Корпус реле герметичен, степень защиты контактов реле от воздействий среды: IP67.
Разводка реле серии RM85 соответствует распространенному промышленному стандарту и допускает замену на реле других производителей, что требуется при планировании сервисных и ремонтных работ для оборудования со сроком службы более 10…15 лет.
Контактные группы реле подключаются к нагрузкам через предохранители, что позволяет исключить повреждение реле и модуля при коротких замыканиях в нагрузках.
|
|
|
