Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
І села продають електрику державі…
20.10.2017р.

Більше двох сотень іранських сіл займаються...

«АББ» поставила рішення для сонячної енергетики в пустелю Атакама
20.10.2017р.

Компанія «АББ», провідний постачальник технологій,...

Буде побудована найбільша сонячна електростанція в Західній Україні
19.10.2017р.

У Закарпатській області в селі Тийглаш будують...

Оптимальна електрична схема для двокімнатної квартири
19.10.2017р.

Однією із найважливіших робіт при благоустрої або...

Урагани призвели до буму систем зберігання енергії
19.10.2017р.

Небувале зростання продажів систем зберігання...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

3021
20.04.2010р. |
Контролерні засоби

Нині автоматизацію будь-яких виробничих процесів виконують на базі універсальних мікропроцесорних контролерних засобів, які одержали назву програмно-технічних комплексів (ПТК).

На вхід ПТК від датчиків надходять виміряні значення величин, що характеризують виробничий процес. Комплекси реалізують задані функції контролю, обліку, регулювання, послідовного логічного керування й видають результати на екран дисплея робочої станції оператора, а керуючі впливи – на виконавчі механізми об'єкта автоматизації. Всі ПТК можна розбити на класи, кожен з яких розрахований на певний набір виконуваних функцій і відповідний обсяг одержуваної й оброблюваної інформації про об'єкт.

РИНОК КОНТРОЛЕРНИХ ЗАСОБІВ

На ринку контролерних засобів працюють усі міжнародні лідери – виробники цієї продукції: ABB (що поширює також контролерні засоби фірм Baily Controls і Gartman & Braun), Emerson (колишня Fisher – Rosemount), General Electric Fanuc Automation, Foxboro, Honeywell, Metso Automation (поглинула фірму Damatic Automation), Moore Products, Omron, Rockwell Automation, Siemens, Yokogawa, Schneider Automation та інші. Кожна з цих фірм пропонує від двох до п'яти контролерних засобів різних класів. Виробники меншого масштабу (Koyo Electronics, Tornado, Triconex, PEP, Trey, Control Microsystems, GF Power Controls і ін.) також пропонують контролерні засоби на вітчизняному ринку.

Вітчизняні підприємства конкурують із закордонними виробниками в різних класах контролерних засобів, комплектуючи їх закордонними мікропроцесорами, стандартними мережами, типовим системним і прикладним програмним забезпеченням, тому продукція вітчизняного виробництва є цілком конкурентоспроможною порівняно з імпортними аналогами. На жаль, при цьому її вартість також стає порівнянною із закордонними виробами.

КОНТРОЛЕР НА БАЗІ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМП'ЮТЕРА

Останнім часом з'явилися численні модифікації персональних комп'ютерів у промисловому виконанні і підвищилася надійність їхньої роботи, тому PC стали активно застосовувати для автоматизації виробничих об'єктів. До важливих переваг РС варто віднести відкриту архітектуру, легкість під'єднання будь-яких блоків вводу/виводу, що випускаються третіми фірмами, можливості з використання широкої номенклатури напрацьованого програмного забезпечення (операційних систем реального часу, баз даних, пакетів прикладних програм контролю й керування).

Контролери на базі РС (PC based control), як правило, керують порівняно невеликими замкнутими об'єктами. Загальна кількість входів/виходів контролера на базі РС звичайно не перевершує декількох десятків з'єднань, а набір функцій передбачає або складну обробку вимірювальної інформації з розрахунком декількох керуючих команд, або обчислення за спеціалізованими формулами, аргументами яких є вимірювані величини.

Загалом визначено такі умови, що окреслюють галузь застосування контролерів на базі РС у промисловості:

- виконується великий обсяг обчислень за досить малий інтервал часу при невеликій кількості входів і виходів об'єкта (необхідна велика обчислювальна потужність);

- засоби автоматизації працюють у навколишньому середовищі, що не відрізняється від умов роботи офісних персональних комп'ютерів;

- операторам не потрібна потужна апаратна підтримка роботи в критичних умовах, що забезпечується звичайними контролерами. До функцій такої підтримки належать: глибока діагностика роботи обчислювальних пристроїв, заходи автоматичного резервування, у т. ч. усунення несправностей без зупинки пристрою (використання малого часу циклу контролера), модифікація програмних компонентів під час роботи системи автоматизації тощо;

- контролер виконує нестандартні функції, які доцільно програмувати не на спеціальній технологічній мові, а звичайною мовою програмування високого рівня, типу C++, Pascal.

ЛОКАЛЬНИЙ КОНТРОЛЕР (PLC)

Нині у промисловості використовують кілька типів локальних контролерів.

1. Вбудований локальний контролер є невід'ємною частиною агрегату, машини, приладу. Такий контролер може керувати верстатом із ЧПК, сучасним інтелектуальним аналітичним приладом, автомашиністом та іншим устаткуванням. Їх випускають на рамі без спеціального кожуха, оскільки монтують у загальний корпус устаткування.

2. Автономний модуль, що реалізує функції контролю й керування невеликим ізольованим технологічним вузлом, наприклад районні котельні, електричні підстанції, резервуарні парки. Автономні контролери розміщені в захисних корпусах, розраховані на різні умови навколишнього середовища. Майже завжди ці контролери мають порти для з'єднання в режимі "точка – точка" з іншою апаратурою й інтерфейси, що зв'язують окремі пристрої через мережу з іншими засобами автоматизації. У контролер вбудовують або під'єднують до нього спеціальну панель інтерфейсу з оператором, що складається з алфавітно-цифрового дисплея й набору функціональних клавіш.

У цьому класі варто виділити спеціальний тип локальних контролерів, призначених для систем протиаварійного захисту. Ці пристрої вирізняються особливо високою надійністю, живучістю й швидкодією. У них передбачено різні варіанти повної поточної діагностики несправностей із глибиною до окремої плати; захисні коди, що охороняють інформацію від спотворення під час передачі й зберігання; резервування як окремих компонентів, так і всього пристрою загалом. Зокрема, до найпоширеніших способів резервування контролерів цього типу належать:

- гарячий резерв окремих компонентів і/або контролера загалом (при непроходженні тесту в робочому контролері керування переходить до другого контролера);

- троірування основних компонентів і/або контролера загалом з ранжуванням результатів обробки сигналів всіма контролерами, що утворюють групу (за вихідний сигнал приймається той, котрий видали більшість контролерів групи, а контролер, що розрахував інший результат, оголошується несправним);

- робота за принципом "пара й резерв". Паралельно працює пара контролерів з ранжуванням результатів, а аналогічна пара знаходиться у гарячому резерві. При виявленні різниці результатів роботи першої пари керування переходить до другої пари; перша пара тестується, визначає наявність випадкового збою, й керування вертається до першої пари; або ж діагностується несправність, і керування залишається у другої пари. Контролери, призначені для кіл протиаварійного захисту, повинні мати спеціальний сертифікат, що підтверджує їхню високу надійність і живучість. Контролери цього класу найчастіше мають десятки входів/виходів від датчиків і виконавчих механізмів, невелику або середню обчислювальну потужність.

Потужність є комплексною характеристикою, що залежить від розрядності й частоти процесора, а також обсягу пам'яті різного типу (оперативної, постійної тощо).

Контролери реалізують найпростіші типові функції обробки вимірювальної інформації, блокувань, регулювання. Багато з них мають один або кілька фізичних портів для передачі інформації на інші системи автоматизації.

3. Мережевий комплекс контролерів (PLC, Network). Мережеві ПТК найширше застосовують для керування виробничими процесами у всіх галузях промисловості. Мінімальний склад цього класу ПТК має такі компоненти:

- набір контролерів;

- кілька дисплейних робочих станцій операторів;

- системну (промислову) мережу, що з'єднує контролери між собою й контролери з робочими станціями.

Контролери кожного мережевого комплексу, як правило, мають низку модифікацій, що відрізняються швидкодією, обсягом пам'яті, можливостями резервування, здатністю працювати в різних умовах навколишнього середовища, кількістю каналів входу/виходу. То ж можна підібрати контролер для кожного вузла автоматизоваго агрегату з урахуванням його особливостей і виконуваних функцій й використовувати той самий комплекс для керування різними виробничими об'єктами.

Як дисплейні робочі станції майже завжди використовують персональні комп'ютери у звичайному або промисловому виконанні; здебільшого із двома типами клавіатур: традиційною алфавітно-цифровою і спеціальними функціональними – оснащені одним або декількома моніторами з великими екранами.

Системна мережа може мати різну структуру: шину, кільце, зірку; вона часто розділена на сегменти, зв'язані між собою повторювачами й маршрутизаторами. Інформація, передана мережею, досить специфічна й може бути у вигляді як періодичних, так і випадкових в часі коротких повідомлень. До передачі повідомлень ставлять жорсткі вимоги: вони гарантовано повинно доставлятися адресатові, а для повідомлень вищого пріоритету, наприклад, що попереджають про аварії, також варто забезпечити визначений термін їх передачі. То ж кращі методи доступу до системної мережі ґрунтуються на передачі маркера або на взаємодії вузлів мережі за моделлю "ведучий/ведений" ("Master/Slave"). Якщо застосовується метод випадкового доступу до мережі, то під час виникнення аварійної ситуації може відбутися різке одномоментне збільшення кількості екстрених повідомлень і, як наслідок, виникнути затор у мережі, що призводить не тільки до затримки доставки повідомлень адресатові, а й до їхньої часткової втрати.

Варто виділити телемеханічний тип мережевого комплексу контролерів, призначений для автоматизації об'єктів, розподілених у просторі. Системна мережа з характерною структурою й особливі фізичні канали зв'язку (радіоканали, виділені телефонні лінії, волоконно-оптичні кабелі) дають змогу інтегрувати вузли об'єкта, що розташовані один від одного на віддалі десятків кілометрів, у єдину систему автоматизації. Розглянутий клас мережевих комплексів контролерів має верхні обмеження як за складністю виконуваних функцій, так і за обсягом автоматизованого об'єкта. Зазвичай, телемеханічні комплекси вирішують типові завдання вимірювання, контролю, обліку, регулювання й блокування, використовуючи до декількох десятків тисяч вимірюваних і контрольованих величин. Найчастіше мережеві комплекси застосовують на рівні цехів машинобудівних заводів, агрегатів нафтопереробних, нафтохімічних і хімічних виробництв (щоправда, не найпотужніших), а також цехів підприємств харчової промисловості. Телемеханічні мережеві комплекси контролерів використовують для керування газо- і нафтопроводами, електричними мережами, транспортними системами.

4. Розподілені маломасштабні системи керування (DCS, Smoller Scale). Маломасштабні розподілені контролерні засоби в середньому перевершують більшість мережевих комплексів контролерів за потужністю й гнучкістю структури, а отже, за обсягом й складністю виконуваних функцій. Загалом, цей клас ще має низку обмежень за обсягом автоматизовуваного виробництва й набором реалізованих функцій. Однак ця категорія засобів відрізняється від попереднього класу тим, що має розвинену багаторівневу мережеву структуру. Так нижній рівень може виконувати зв'язок контролерів і робочої станції компактно розташованого технологічного вузла, а верхній рівень підтримувати взаємодію декількох вузлів один з одним і з робочою станцією диспетчера всієї автоматизованої ділянки виробництва. На верхньому рівні (рівні робочих станцій операторів) ці комплекси, найчастіше, мають досить розвинену інформаційну мережу. У деяких випадках мережеву структуру розширюють у напрямі застосування стандартних цифрових польових мереж, що з'єднують окремі контролери з віддаленими від них блоками вводу/виводу й інтелектуальних приладів. Подібна проста й дешева мережа з'єднує по одній крученій парі проводів контролер з безліччю інтелектуальних польових приладів, що різко скорочує довжину кабельних мереж на підприємстві й зменшує вплив можливих завад, оскільки унеможливлюється передача низьковольтної аналогової інформації на значні відстані. Потужність контролерів цього класу дає, окрім того, змогу до типових функцій контролю й керування реалізовувати складніші й об'ємніші алгоритми керування (наприклад, самоналаштування алгоритмів регулювання, адаптивне керування).

Маломасштабні розподілені системи керування використовують для автоматизації окремих середніх і великих агрегатів підприємств безперервних галузей промисловості, а також цехів і дільниць дискретних виробництв і цехів заводів чорної й кольорової металургії.

5. Повномасштабні розподілені системи керування (DCS, Full Scale). Це найпотужніший за можливостями і охопленням виробництва клас контролерних засобів, що практично не має меж ні за виконуваними на виробництві функціями, ні за обсягом автоматизованого виробничого об'єкта. Часто трапляються випадки використання однієї такої системи для автоматизації цілого великомасштабного підприємства.

Ця група контролерних засобів відрізняється:

- розвиненою багаторівневою структурою, що передбачає виділення трьох рівнів: інформаційного, системного й польового, причому для організації окремих рівнів можна використовувати різні варіанти побудови мереж;

- клієнт-серверним режимом роботи;

- виходом на корпоративну мережу підприємства, систему керування бізнес-процесами, глобальну мережу Інтернет, а також на рівень інтелектуальних приладів;

- широким модельним рядом застосовуваних контролерів, що різниться кількістю входів/виходів, швидкодії, обсягу пам'яті різного типу, можливостям з резервування, наявності вбудованих і віддалених інтелектуальних блоків вводу/виводу всіх видів аналогових і дискретних сигналів;

- широким діапазоном робочих станцій;

- потужним сучасним програмним забезпеченням, до якого входять:

а) інтерфейси операторів із системою керування, що передбачають різні варіанти побудови на різних рівнях керування;

б) набір технологічних мов з об'ємними бібліотеками типових програмних модулів для вирішення завдань контролю, логічного керування й регулювання;

в) універсальні прикладні пакети програм, що реалізують типові функції керування окремими агрегатами, диспетчерське керування ділянками виробництва, технічний облік і планування виробництва загалом;

г) системи автоматизованого проектування й конструкторського документообігу для розробки системи автоматизації.

Повномасштабні розподілені системи керування встановлюються на електростанціях, великих агрегатах типу "котел – турбіна", нафтопереробних заводах для керування крекінг-процесами, вони охоплюють усе виробництво на хімічних і нафтохімічних заводах тощо.

Запропонована класифікація допомагає охопити всю гаму сучасних контролерних засобів. Вона має наближений характер, тому що зростаюча відкритість і типізація окремих компонентів розмиває межі між категоріями контролерних засобів і дає змогу конфігурувати мікропроцесорні керуючі комплекси з модулів різних виробників. Незважаючи на це, запропонований підхід допомагає визначити клас контролерних засобів, що найбільше надається для вирішення конкретних виробничих завдань. Саме клас, тому що конкретну марку й серію потрібно вибирати за результатами порівняльної оцінки.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

www.eltema.com.ua

Теги та ключові фрази
мережевий комплекс контролерів це, мережеві комплекси з використанням контролерів, чим обмежуєтся застосування класу мережевих контролерив, Функції контролера які виконує на підприємстві, на базі контролерів, обмeжeння мeрeжeвих контролeрiв, чим обмежуеться застосування класу мережевих контролерив, Помощь в получении кредита с плохой кредитной историей и с открытой просрочкой в чите, диего игратьт\ъ, збереження інформації від спотворень


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.