Типовые структуры АСУ ТП, построенных на базе контроллеров КРОСС - 500

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9

Поскольку контроллер является проектно-компонуемым устройством, поэтому он не имеет базового состава и может функционировать в рамках как процессорных, так и микроконтроллерных структур.

В типовом случае контроллер имеет процессорную структуру, т.е. в качестве блока, исполняющего основной алгоритм и управляющего всеми остальными компонентами системы, используется блок БЦП. При этом в составе контроллера могут быть микроконтроллер (МК1), параллельно исполняющие технологические программы пользователя со своими локальными задачами и обменивающиеся данными с БЦП. Это позволяет повысить динамику и надежность системы, а также сократить информационный обмен между БЦП и МК1.

МК1, в свою очередь, также может иметь собственные модули ввода-вывода. Процессорная структура контроллера, включающая две полевые сети на основе шины RS-485. Применение резервирования повышает надежность систем автоматизации на базе контроллеров. Различные варианты резервирования аппаратных средств, наличие нескольких видов сетевых каналов дают возможность реализовать различные конфигурации контроллеров. В контроллере КРОСС-500 предусмотрено резервирование БЦП, контроллеров, аппаратуры ввода-вывода, полевых сетей. Резервирование может быть реализовано либо встроенными системными средствами контроллера, либо проектными средствами.

Процессорная структура контроллера

RS-485-внутренняя полевая шина контроллера;

Модуль-модули МВВ или МК1;

ФС220/5-XX – модуль питания;

ТБ – терминальный блок

Для локальных или небольших распределенных систем контроллер может не иметь в составе блока БЦП. В этом случае основную технологическую программу пользователя исполняет МК1, используя подключенные к нему МВВ. При необходимости, МК1 могут объединяться в сеть по интерфейсу RS-485.

Микроконтроллерная структура

RS485 – внутренняя полевая шина контроллера;

RS232 - связь с панелью оператора;

БП – блок питания;

МВВ – модули ввода-вывода (до 4 шт.);

ТБ – терминальные блоки.

Контроллеры имеют собственные микропроцессоры и 8 ячеек ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов.

Контроллер может реализовать функции регулирования, логического управления, сбор информации и её передача, прием сигналов от абонента и их исполнение.

Контроллеры через интерфейс RS485 могут объединяться друг с другом, а также с удаленными модулями ввода/вывода. Через интерфейс RS232 контроллеры могут настраиваться и программироваться, а также может подключаться модель оператора.

V Программное обеспечение АСУ ТП

Программное обеспечение состоит из технического, информационного и организационное.

ПО – совокупность программ и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Все программы объединяются в систему, которая называется системой программного обеспечения (СПО). Важнейшими элементами СПО является ОС, пакет прикладных программ и программы технического обслуживания (конфигуратор).

Пакеты прикладных программ обеспечивают решение задач контроля, управления, отображения и архивирования информации, подготовки отчетных документов.

В АСУ ТП используется системы реального времени: OS-9, RTOS32 – ОС контроллера, Q Nx – ОС операторской станции. Для программирования контроллеров могут применяются следующие программы:

· CodeSys;

· Isagraf;

· Step7, Step5;

· SoftCONTROL;

· MULTIPROG;

· OpenPCS;

· Icon – L.

Данные пакеты соответствуют международному стандарту МЭК 1131 – 3 (IEC 1131 – 3). Определены следующие языки программирования:

· FBD – Function Block Diagram.

· ST – Structured Text.

· LD - Ladder Diagram.

· IL - Instruction List.

· SFC - Sequential Function Chart.

Программы операторских станций создаются на базе Scada – пакетов.

Назначение и функции SCADA

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) - это процесс сбора информации реального времени с удаленных объектов для обработки, анализа и возможного управление этими объектами.

В данных системах реализованы принципы такие, как работа в режиме реального времени, высокая частота обновления данных, сетевая архитектура, принципы открытых систем и модульного исполнения, наличие запасного оборудования, работающего в «горячем резерве» и др.

Все SCADA-системы включают три основных структурных компонента.

Remote Terminal Unit (RTU) – удал. терминал, осуществляющий обработку задачи (управление) в режиме реального времени. КОНТРОЛЛЕРЫ

Master Terminal Unit (MTU) - диспетчерский пункт управления (главный терминал); осуществляет обработку данных и управление высокого уровня. Одна из основных функций - обеспечение интерфейса между человеком-оператором и системой.

Communication System (CS) - коммуникационная система (каналы связи), необходима для передачи данных с удаленных точек (объектов, терминалов) на центральный интерфейс оператора-диспетчера и передачи сигналов управления на RTU.

Требования, предъявляемые к Scada - системам:

1. надежность системы;

2. безопасность управления, что предполагает, что никакой единичный отказ оборудования не должен вызвать выдачу ложного выходного воздействия (команды) на ОУ, никакая единичная ошибка оператора не должна вызвать выдачу ложного выходного воздействия (команды) на ОУ, все операции по управлению должны быть интуитивно- понятными и удобными для оператора (диспетчера);

3. открытость, как с точки зрения подключения различного контроллерного оборудования, так и коммуникации с другими программами;

4. точность обработки и представления данных, создание богатых возможностей для реализации графического интерфейса;

5. простота расширения системы;

6. использование новых технологий.

SCADA-системы обеспечивают выполнение следующих функций:

1. Сбор, хранение и первичная обработка инфо, поступающей от устройств нижнего уровня (если первичная не проводится в устройствах нижнего уровня, от которого поступает инфо(интеллектуальные датчики))

2. Отображение информации в различных формах (в виде мнемосхем, к воторых используется статическая часть и динамическая часть, в виде графиков, трендов, в цифровом виде и в виде таблиц)

3. Архивирование инфо с возможностью ей просмотра и последующей обработки

4. Подготовка отчетных документов (рапортов, отчетов) с возможностью включения в отчетные документы значения технолог. Параметров и результатов вычислений.

5. Оперативное управление (обеспечивается возможность вкл, выкл оборудования, изменение уставок, параметров регулятора и т.д.), осуществляется через контроллеры.

6. Оповещение персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП

В России сегодня наиболее популярны следующие зарубежные SCADA-пакеты:

* In Touch (Wonderware, США)

* iFIX (Intellution, США)

* SIMATIC WinCC (Siemens, Германия)

* Citect (Ci technologies, Австралия)

* RTAP/plus (HP, Канада)

* Wizcon (PC Soft International, Израиль-США)

* Sitex и Phocus (Jade SoftWare, Великобритания)

* Real Flex (BJ Software Systems, США)

* Factory Link (US Data Corp., США)

* View Star 750 (AEG, Германия)

* PlantScape (SCAN 3000) (Honeywell, США)

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89