|
Читайте также: |
Программируемые логические контроллеры
И промышленные компьютеры
Общие сведения и классификация программируемых логических контроллеров (ПЛК).
ПЛК называется микропрограммное устройство, призванное выполнять следующие функции:
- ввод и обработка аналоговой и цифровой информации;
- ввод и реализация алгоритмов переработки входной информации в управляющие сигналы
для управления дискретным или непрерывным процессом;
- организация вывода управляющих сигналов;
- передача определенной информации в вычислительную сеть на промышленный компьютер (ПК) или сервер;
- визуализация вводимой и выводимой информации (не обязательно).
Классификация ПЛК может быть выполнена по следующим признакам:
- функциональным; признакам; - конструктивным признакам; - объему вычислительных ресурсов;
- числу каналов ввода-вывода и др.
Воспользуемся классификацией, предложенной в [1]. В соответствии с этой классификацией принято разделять все ПЛК следующим образом:
- моноблочные (компактные);
- модульные;
- РС – совместимые (PC-Based);
- встраиваемые контроллеры (Embedded Controller).
Эта классификация весьма условна, так как моноблочные и модульные ПЛК могут быть РС-совместимыми; РС – совместимые контроллеры могут иметь, в свою очередь, моноблочную
или модульную конфигурацию. Однако при проектировании АСУТП целесообразно выполнять выбор ПЛК именно по этой классификации. Кроме того, имеет смысл выбирать ПЛК с учетом:
- функциональных особенностей,
- производительности ПЛК,
- числа каналов ввода и вывода.
Дадим краткую характеристику основным классам ПЛК.
Моноблочный контроллер (МБК) представляет собой микропроцессорное устройство, в едином конструктиве которого располагаются:
- источник питания,
- центральный процессор,
- память программ и переменных,
- встроенные порты для соединения цифровой вычислительной сетью (ЦВС),
- фиксированное число встроенных каналов аналогового и/или дискретного ввода/вывода,
- встроенный ПИД-регулятор с автонастройкой (не обязательно),
- слот расширения для подключения дополнительных модулей,
- ЖК-дисплей (не обязательно).
Увеличение вычислительной мощности моноблочных контроллеров достигается с помощью блоков расширения, объединенных цифровыми линиями связи.
Модульный контроллер (МК) представляет собой совокупность модулей, установленных в
едином каркасе (шасси, корзине):
- модуль питания,
- процессорный модуль,
- модуль ввода/вывода,
- коммуникационные и специальные модули.
Число модулей в корзине может доходить до 16 (и более). Количество модулей может быть увеличено за счет плат расширения и добавления новых корзин.
РС – совместимые (PC-Based) контроллеры характеризуются:
- наличие встроенной РС – совместимой операционной системы (ОС): Windows 9X/2000/NT/XP/CE, QNX, MS DOS, Linux, Mini OS7, OS-9 и др.;
- возможностью использования стандартного программного обеспечения: Си, Турбо-Си,
Си++, Паскаль, Assembler? SCADA – систем;
- коммуникационных стандартов (OPC, Active X, HTML, IEC);
- наличием OPC – сервера (OPC – OLE for Process Control);
- средств диагностирования.
Таким образом, РС – совместимые (PC-Based) контроллеры имеют богатое программное обеспечение, часто, независимых производителей; имеют значительно больший объем памяти, чем
моноблочные ПЛК; обладают возможностью расширения и модернизации.
Однако эти контроллеры часто имеют избыточность вычислительных ресурсов, возможность зависания с длительным временем рестарта, пониженную надежность. Эти недостатки РС – совместимых контроллеров на практике преодолеваются контрмерами, снижающими или полностью устраняющими их.
Встраиваемые (Embedded Controller) ПЛК представляют собой полнофункциональные системы, устанавливаемые в слот компьютера или объединительной платы. Они используют внешнее питание, имеют малые габариты, легкость замены. Новым направлением встраиваемых
контроллеров является применение так называемых SOM- модулей, представляющих собой компактные интегрированные компьютеры, устанавливаемые на базовую плату.
Следует отметить, что:
- ПЛК по сетевым возможностям приближаются к промышленным компьютерам;
- их память (Флэш-memory) обладает достаточной емкостью для размещения небольших
SCADA – систем;
- они обладают повышенной надежностью;
- ПЛК имеют высокое быстродействие (0,9 мкс и менее на базовую команду);
- они отличаются малыми габаритами;
- ПЛК отличаются возможностью «горячей замены модулей»;
- ПЛК характеризуется наличием сторожевого таймера;
- они выполняют самодиагностику;
- многие из них имеют автонастройку регуляторов.
Монтаж ПЛК.
Устанавливаются на DIN-рейку. Соединение отдельных модулей осуществляется с помощью разъемов, жгутов, проводников с наконечниками для соединения под винт.
В последние годы получили развитие станции удаленного ввода/вывода, включающие в
свой состав модули:
- модули устройств связи с объектом (УСО);
- процессорный модуль обработки входных сигналов;
- коммуникационный модуль для связи с базовым ПЛК или ПК. Такие станции располагаются вблизи объекта и обмениваются по сети с ПЛК, находятся в операторном помещении. Конкретным примером такой станции может служить система «Авикс» (автоматическая информационно- контролирующая система технологических процессов).
Построена система по архитектуре «клиент-сервер» (рис.5.1).
Основная роль системы в информационной инфраструктуре нефтеперерабатывающего
управления – ядра информационного узла цеха добычи нефти и газа (рис.5.2).
Система предназначена для контроля оборудования промысла, учета добываемой нефти,
газа, закачки воды на кустовых площадках (КП), блочных кустовых и дожимных насосных станциях (ДНС и БКНС).
Основные модули программно-технического комплекса (ПТК) «Авикс»:
- сервер опроса,
- сервер базы данных (БД),
- автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера,
- автоматизированное рабочее место (АРМ) технолога,
- автоматизированное рабочее место (АРМ) наладчика,
- автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора ДНС/БКНС.
Сервер опроса обеспечивает:
- работу по приему, регистрации и обработке данных;
- взаимодействие с драйверами разных устройств;
- обмен данными с устройствами;
- возможность расширения набора драйверов для различных устройств и контроллеров.
 |
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
| |||||||
 | |||||||
| |||||||
| |||||||
|
|
АРМ диспетчера обеспечивает:
- 100% - оперативное отображение событий;
- наглядное визуальное и аудиосопровождение состояния оборудования с метками времени;
- уточнение состояния объекта в любой момент времени;
ведение архива зарегистрированных событий;
- регистрация реакций диспетчера;
- создание настраиваемого списка оперативно-контролируемых сигналов.
АРМ технолога дает возможность:
- отображать все зарегистрированные технологические параметры за указанный период;
- предоставлять информацию о работе скважин, групповых замерных установок (ГЗУ) в
графическом виде;
- экспортировать любую выборку данных в формате HTML.
АРМ наладчика позволяет:
- добавлять, корректировать и удалять объекты нефтепромысла в части контроля;
- устанавливать контроллерам;
- поддерживать прямое управление настройками контроллеров;
- работать с памятью контроллеров;
- управлять работой драйвера опроса.
АРМ оператора ДНС/БКНС позволяет:
- отображать в табличном виде нарастающий расход по нефти, воде за назначенный период,
а также давлений по агрегатам и станциям;
- вывод исходных данных по любой регистрируемой величине;
- отображать информацию, обновляемую в реальном времени с возможностью просмотра истории работы объектов;
- вывод графиков параметров работы агрегатов;
- экспортировать таблицы в форме Microsoft Excel.
Система «Авикс»успешно внедрена;
- ТПП «Урал»;
- ЦДНГ (цех добычи нефти и газа) – Урай;
- СНГДУ-2 (Сибирское нефтегазодобывающее управление), -Нижневартовск.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 131 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |