Автоматизація процесу регулювання рівня води в деаераторі підживлення першого контуру на Рівненській АЕС

- постійна часу виконавчого механізму - 2,5 с.

Рис. 4.3. Функціональна схема автоматизації рівня в деаераторі

Розглянемо питання вибору закону регулювання. Як об'єкт регулювання рівня, деаератор є герметичним баком з насосом на зливі, тобто не володіє самовирівнюванням. Його передаточна функція W(S) = K/S. Застосування ПІ-закону регулювання для такого об'єкту приводить до тривалого коливального процесу регулювання, що небажано. Крім того, для деаератора допускається нерівномірність регулювання.

Тому застосуємо П-закон регулювання, який реалізується обхватом ПІ-регулятора жорстким зворотним зв'язком по положенню регулюючого органу. Рівень в деаераторі вимірюється перетворювачем САФІР 22, сигнал від якого поступає на регулятор, де порівнюється з сигналом завдання.

Таким чином, на вхід регулятора поступають два сигнали: по рівню в деаераторі і по положенню клапана. Настройкою регулятора є "коефіцієнт пропорційності" для вказаних двох входів.

При регулюванні рівня води в деаераторі П-регулятором передаточна функція замкнутої системи регулювання за збурюючим (витрата води) каналом описується передаточною функцією, як було сказано вище (W(S) = K/S), об'єкта регулювання за каналом, зміна положення клапана на вході - зміна рівня на виході має вигляд:

де:

Обрахуємо площу дзеркала рідини в деаераторі. Оскільки деаератор має циліндричну форму і внутрішній радіус рівний D_Д = 2.98 м то після підстановки значень отримаємо:

Площа перерізу вхідного трубопроводу:



Стала об'єкта:

Коефіцієнт передачі клапана визначається як відношення зміни площі поперечного перетину до зміни ходу штока клапана:

Коефіцієнт передачі виконавчого механізму визначається як відношення зміни ходу вихідного штока до зміни керуючої напруги:

Коефіцієнт передачі датчика рівня визначається як відношення зміни вихідної напруги до зміни рівня в резервуарі:

Коефіцієнт передачі потенціометричного перетворювача положення клапана визначається як відношення зміни вихідної напруги до зміни положення штоку:



4.4 Моделювання перехідного процесу та оптимізація параметрів регулятора САР

Отримаємо перехідний процес в замкненій САР з використанням пакету Matlab та визначимо показники якості перехідного процесу. Структурна схема досліджуваної САР рівня в середовищі Simulink має вигляд рис. 4.4.

Рис. 4.4. Simulink - модель САР рівня в деаераторі

Встановивши значення коефіцієнтів регулятора Кр=20 отримаємо перехідний наступний процес:



Рис. 4.5. Перехідна характеристика АСР до оптимізації

З графіка знаходимо:

час регулювання Tр=94 с;

перерегулювання ;

кількість коливань n=0

Для зменшення часу регулювання скористаємось процедурою оптимізації NCD-Blockset пакету Matlab Simulink.

Інструментальний пакет Nonlinear Control Design Blockset (NCD-Blockset) надає в розпорядження користувача графічний інтерфейс для настройки параметрів динамічних об'єктів, які забезпечують оптимальність перехідних процесів.

За допомогою даного інструмента можна настроювати параметри нелінійної Simulink - моделі, в якості яких може бути задана будь-яка кількість змінних, включаючи вектори і матриці.

Рис. 4.6. Simulink - модель САР температури в резервуарі з використанням NCD-блоку.

Задання динамічних обмежень здійснюється у візуальному режимі. На базі цих обмежень NCD-Blockset автоматично генерує задачу кінцевомірної оптимізації так, щоб точка екстремуму в просторі параметрів, які настроюються, відповідала виконанню всіх вимог, що ставляться до якості процесу. Ця задача вирішується із застосуванням спеціалізованої процедури квадратичного програмування із пакета Optimization Toolbox. Хід оптимізації контролюється на екрані з допомогою відображення графіка контрольованого процесу і поточних значень функції, що мінімізується. При завершенні процесу його результат фіксується в робочому просторі.

Задача оптимізації полягає в тому, щоб вибрати такий коефіцієнт передаточної функції П - регулятора, який би забезпечував вказані вимоги до якості перехідного процесу.

Параметри блоку Kp задамо змінною величиною, а саме: Kp (рис. 4.7.).

У командному вікні MatLab задамо початкові значення змінних:

Kp=1.



Рис. 4.7. Вікна встановлення параметрів П регулятора

Таким чином ми сформували Simulink-модель об'єкта управління і тепер можемо приступити до задання обмежень, які накладаються на вихід системи, тобто блок Transfer Fcn.

Відкриваємо вікно блока NCD Outport, двічі клацнувши по ньому:

Рис. 4.8. Вікно блоку NCD Outport

Встановимо коридор, в межах якого повинен знаходитись сигнал блока NCD Outport у відповідності з вимогами задачі.



Рис. 4.9. Параметри коридору для обмеження системи

Наші вимоги:

- замкнута система має перерегулювання менше 30% (від 0,9 до 1,1);

- час перехідного процесу менше 30 секунд. Після 50 секунд встановлене значення коливається в межах 1% (від 0,99 до 1,01).

Далі вибираємо пункт меню Optimization\ Parameters. При цьому відкривається вікно (рис. 4.10.), в якому необхідно вказати назви оптимізуючих параметрів: Kp в полі Tunable Variables. В цьому ж вікні змінимо значення поля Discretization interval на 0.1 і поставимо "галочку" напроти поля Stop optimization as soon as the constraints are achieved (для закінчення процесу оптимізації після того, як виконані всі обмеження).

Рис. 4.10. Вікно Optimization Parameters

Тепер все готове для процесу оптимізації. Натискаємо кнопку Start у вікні блока NCD Outport і спостерігаємо за розвитком процесу: для кожного етапу оптимізації у вікні відображаються графіки сигналу (рис. 4.11.), які відповідають початковим (білого кольору) і поточним (зеленого кольору) значенням параметрів, що настроюються. При цьому у командному вікні MatLab відображається інформація про хід оптимізації.

Після закінчення процесу оптимізації, оптимальні значення параметрів, які відповідають зеленій кривій зберігаються в робочому просторі MatLab, в даному випадку, це:

kp =57.

Рис. 4.11. Етапи оптимізації

Встановивши оптимальні значення регулятора отримаємо перехідний процес з заданими показниками якості регулювання (рис. 4.12.)



Рис. 4.12. Перехідний процес системи з оптимальними параметрами налаштування П - регулятора

З графіка знаходимо: Tр h_max

час регулювання Tр=82 с;

перерегулювання ;

кількість коливань n=0

Висновок: параметри якості перехідного процесу задовольняють вимогам до систем автоматичного регулювання.

Розділ 5. Комплекс технічних засобів автоматизації

5.1 Комплекс ПТК САР РВ

5.1.1 Основні технічні характеристики ПТК САР РВ

№	Параметр	Значення
1.	2.	3.
1	Умови нормальної експлуатації ПТК: - робоча температура навколишнього середовища, °С
		Від +10 до +35
	- гранична температура навколишнього середовища, °С (в межах)	Від +3 до +50(не більше 2 год. на добу)
	- верхнє значення вологості при 35 °С, % (не більше)	98
	- атмосферний тиск, кПа	Від 84 до 106,7
2	Допустимі умови збереження працездатності ПТК: - дія вібрації в діапазоні частот, Гц амплітудою, мм (не більше)
		Від 5 до 25
	- механічний удар одинарної чи багатократної дії з піковим ударним прискоренням до 20 м/с (?2g), тривалістю, мс (в межах)	0,1
	- напруженість постійних і змінних магнітних полів (50Гц любого знаку), А/м (не більше)	Від 2 до 20
	- потужність експозиційних доз гамма випромінювань, мР/год, не більше	400
	- сумарна доза гамма випромінювання за 30 років, Р (не більше)	1,4
	- вміст пилу в приміщенні (розмір часток не більше 3 мкм), мг/м (не більше)	370
	- сейсмостійкість, балів, по шкалі, MSK-64 (не більше)	1,0 8,0
	- висота встановлення апаратури над «0» відміткою споруди, м (не більше)	25
3	Сумарна споживана потужність однієї ШУ, по мережах електроживлення 220 В, 50Гц, кВт (не більше)	0,8
4	Тривалість перерв електроживлення при перемиканні джерел, мс (не більше)	20
5	Показники надійності. Напрацювання на відмову: - для функції прийому і видачі дискретних сигналів, годин (не менше)
		2х105
	- для функції прийому і видачі аналогових сигналів, годин (не менше)	2,5х105
	- для функції обміну з зовнішніми системами по цифрових каналах зв'язку, годин (не менше)	2х105
	- середній строк збереження апаратури до вводу в експлуатацію, років (не менше)	3
6	- середній час відновлення працездатності, годин (не більше)	1
	- середній термін роботи апаратури з врахуванням проведення ремонтних і регламентних робіт, років (не менше)	30
	- для окремих технічних засобів, років (не менше)	10
7	Габаритні розміри шафи, мм	560х660х2011

5.1.2 Технічні характеристики і призначення субблоків ПТК САР

№	Позначення субблоку	Призначення	Характеристика
1.	2.	3.	4.
1	МК-187 Субблок мікроконт- роллера	Призначений для збору і обробки інформації, видачі управляючих дій, проведення контролю функціонування модулів зв'язку з об'єктом за заданою програмою, а також для обміну інформацією по	Субблок має: - одноплатний мікрокомп'ютер PC-104; - до 64 Мбайт ОЗУ; - до 16 Мбайт ППЗУ типу FLASH; - один канал зв'язку RS-232; - шість гальванічно розв'язаних каналів зв'язку RS-485 (дуплекс); - тактова частота 133 Мгц; - вісім незалежних входів
		мережі Ethernet з верхнім рівнем.	прийому дискретних сигналів; - вісім незалежних виходів видачі дискретних сигналів; - два незалежні входи прийому синхронізації; - два незалежні виходи видачі синхронізації; - один канал зв'язку Ethernet 10/100 Мбіт/сек; Споживана потужність не більше 12 Вт.
2	КСК-124 Субблок контролю стану обладнання шафи	Призначений для контролю опору ізоляції між корпусом і джерелами живлення секцій обтікання датчиків типу “сухий” контакт, контролю стану технічних засобів шафи, управління вентиляторами і елементами індикації шафи, видачі сигналу “Відмова”, а також обміну інформацією по дубльованій локальній шині	КСК забезпечує контроль: - основних і резервних фідерів електроживлення; - основного і резервного джерела вторинного живлення; - подачі живлення і контролю працездатності блоків вентиляції; - температури повітря всередині шафи; - стани дверей; - зв'язки з корпусом кожного полюса джерел обтікання дискретних сигналів; - управління світловою сигналізацією на дверях
		послідовного каналу обміну інформацією.	шафи.
3	ПАВС-112 Перетворю- вач аналогових вхідних сигналів	Призначений для перетворення сигналів напруги і/або струму в код і обміну інформацією по дубльованій локальній шині послідовного каналу обміну.	Субблок має вісім незалежних входів прийому струмових вхідних сигналів від 4 до 20мА, від 0 до 5мА. Діапазон вимірювання встановлюється програмно. Споживана потужність не більше 2,5 Вт.
4	ДВВ-189 Субблок дискретного вводу-виводу	Призначений для прийому і видачі дискретних сигналів і обміну даною інформацією із зовнішніми контроллерами засобами послідовного інтерфейсу RS-422/485.	Субблок має: шістнадцять входів прийому сигналів 24В; вісім дубльованих виходів з комутуючою здатністю до 60В, 300мА. Споживана потужність не більше 1,5 Вт.
5	МР-195 Субблок регулятора	Призначений для прийому і видачі дискретних сигналів і обміну даною інформацією із зовнішніми	Субблок має: - дванадцять незалежних дискретних входів 24В; - дев'ять дискретних виходів із здатністю, навантаження 300мА, 60В;
		контроллерами засобами послідовного інтерфейсу RS-422/485.	- чотири дискретні виходи для управління виконавчими механізмами (ВМ) 300мА, 60В з контролем спрацьовування ключів управління. Споживана потужність не більше 1,5 Вт.
6	ПВС-118 Перетворю- вач сигналів напруги 220В в напругу 24В	Призначений для прийому високовольтних сигналів "220В" змінного струму і перетворення їх в сигнали "24В" для видачі в субблок МР-195.	Субблок має чотири тракти перетворення сигналів 220В/24В: - чотири входи для сигналів змінного струму напругою 220В; - чотири виходи 24В. Споживана потужність від джерела живлення 24 В не більше 0,2 Вт.
7	ПВ-120 Перетворю- вач сигналів напруги 220В в напругу 24В	Призначений для комутації кіл управління виконавчими механізмами з напругою живлення 220В змінного струму з контролем виконання і прийому високовольтних сигналів "220В" змінного струму,	Субблок має: - два тракти перетворення сигналів 220В/24В: - два входи змінного струму напругою 220В; - два виходи 24В; два тракти перетворення сигналів управління 24В/220В: - два входи (24В); - два виходи ключів управління 220В, 1А (3А короткочасно);
		перетворення їх в сигнали "24В" для видачі в субблок МР-195.	- два виходи видачі сигналів контролю спрацьовування ключів управління (24В); - чотири входи прийому команд послідовного управління ключами (24В). Споживана потужність від джерела живлення 24 В не більше 1,2 Вт.
8	ПСРТ-125 Субблок прийому і розмножен- ня струмових сигналів	Призначений для прийому і перетворення по двох каналах сигналів напруги або струму в код, видачі прийнятої інформації у будь-якому порядку в шість каналів перетворення коду в струм або напругу, і обміну інформацією по дубльованій локальній шині послідовного каналу обміну.	Субблок здійснює: - прийом двох сигналів струмових -20 мА до 20 мА або напруга від 0 до 10В; - програмне підключення входів до виходів.

Модулі вводу/виводу забезпечують введення і виведення дискретної і аналогової інформації, з приведеними вище технічними характеристиками.

Мікроконтролери МК-187 призначені для виконання наступних функцій:

- рішення функціональних задач;

- обмін інформацією з ВР;

- обмін інформацією з модулями УСО;

- реалізація функцій діагностики технічних і програмних засобів;

- зв'язок з периферійними пристроями (операторська панель і ін.);

- реалізація функцій резервування.

МК-187 виконаний у вигляді модуля, призначеного для розміщення в крейтах.

Зв'язок МК-187 з модулями УСО здійснюється дубльованими каналами передачі інформації, фізичним середовищем передачі є печатні провідники і/або вита пара.

Зв'язок НР з ВР виконується на базі дубльованої локальної обчислювальної мережі типу Fast Ethernet.

5.1.3 Конструктивне виконання ПТК САР

Спереду і ззаду шафа закривається дверима. На дверях встановлені замки, що забезпечують захист від несанкціонованого проникнення всередину шафи (відкриваються спецключем).

Конструкція шафи забезпечує електричну ізоляцію корпусу шафи від поверхні установки деталями, що входять до складу шафи.

У конструкції шафи передбачений знімний люк, розташований на нижній підставі, і призначений для підведення кабелів.

У шафі є пристосування для виконання монтажних та такелажних робіт.

Корпус шафи має спеціальні втулки заземлення з різьбовими отворами М8.

Передбачена природна і примусова вентиляція.

Всі металеві деталі шафи мають гальванічне і лакофарбне покриття відповідно до ГОСТ 9.306-85 і ГОСТ 9.014-78.

У кожному ШУ встановлені:

· два крейта типоразміра 6U (U=44,45 мм);

· до восьми блоків типоразміра 3U з модулями введення/виводу сигналів 220В;

· чотири блоки живлення;

· клемні з'єднувачі для підключення ланцюгів введення/виведення сигналів;

· блок вентиляції.

Крейт для розміщення модулів УСО (типоразмір 6U, 3U) забезпечує установку модулів з кроком кратним 20мм по верхніх і нижніх направляючих.

Зовнішні приєднання виконуються за допомогою з'єднувачів на базі клемників WAGO.

На передніх дверях шафи встановлена оперативна панель.

Для забезпечення необхідних показників надійності застосовується дублювання джерел живлення.

У шафах управління встановлені два джерела для живлення вхідних в шафу модулів і два джерела для організації зовнішнього обтікання (індикації ламп мнемосхеми БЩУ і ін.).

5.1.4. Клемні з'єднувачі і блоки погоджуючих пристроїв

Найменування КЗ І БСУ	Позначення КЗ і БСУ	Призначення КЗ і БСУ (підключення до субблоку)
КС У2	ЯЕВИ.687282.179	Субблок МР-195, субблок ДВВ-189
КС ПАВС1	ЯЕВИ.687282.185	Субблок ПАВС-112
КС КСК1	ЯЕВИ.687282.193	Субблок КСК-124, субблок МК-187
БСУ2	ЯЕВИ.687282.007	До двох субблоків МР-195 1-го крейта і двох субблоків 2-го крейта
БСУ2-01	ЯЕВИ.687282.007-01	До двох субблоків МР-195 1-го крейта і двох субблоків 2-го крейта
БСУ2-03	ЯЕВИ.687282.007-03	До двох субблоків МР-195 1-го крейта і двох субблоків 2-го крейта
БСУ2-04	ЯЕВИ.687282.007-04	До двох субблоків МР-195 1-го крейта і одного субблоку 2-го крейта

Підключення клемних з'єднувачів і блоків погоджувальних пристроїв до відповідних субблоків здійснюється відповідними кабелями відповідно до схеми з'єднань на шафу ШУ відповідної модифікації.

Клемний з'єднувач КС КСК1 призначений для індивідуального підключення ланцюгів контрольної і службової інформації.

Всі ланцюги, що підключаються до цього КС, розташовані усередині шафи і за межі шафи не виходять, за винятком ланцюга КОРПУС, що йде від загального КОРПУСа.

Клемний з'єднувач спільно з субблоком КСК забезпечує контроль повідомлення на загальностанційний КОРПУС ланцюгів обтікання між шиною ПЛЮС і/або шиною МІНУС джерела обтікання. Величина опору між КОРПУСом і/або шиною ПЛЮС / МІНУС повинна бути не менше (30 ± 3) кОм.

На клемний з'єднувач поступають сигнали контролю:

· стан дверей (закриті, відкриті);

· наявність напруги 24 В на джерелах живлення;

· живлення від секцій обтікання для контролю напруги обтікання;

· ланцюги від реле температурних;

· сигнали про несправність вентиляторів;

· сигнал СЕВ.

Контроль здійснюється субблоком КСК.

Субблок КСК через клемний з'єднувач КСК видає сигнали:

· управління вентиляторами;

· сигнал СЕВ.

Елементи світлової індикації стану шафи: зелений світлодіод з маркуванням «Н» - несправність ШУ, червоний світлодіод з маркіровкою «О» - відмова ШУ(втрата живлення або відмова обох МК).

Клемний з'єднувач КСК зв'язаний кабелем з субблоком МК і забезпечує:

· прийом восьми дискретних сигналів напругою до 24 В;

· видачу восьми дискретних сигналів напругою до 24 В.

5.1.5 Введення дискретної інформації в ПТК САР

Введення дискретної інформації в ПТК САР ТВ здійснюється:

а)потенційними сигналами напруги постійного струму з параметрами:

· значення напруги за наявності сигналу (логічна «1») - від 18 до 29 В;

· значення напруги за відсутності сигналу (логічний «0») - не більше 8 В;

· тривалість сталих станів логічної «1» і логічного «0» необмежена в часі.

б) потенційними сигналами напруги постійного струму з параметрами:

- значення напруги за наявності сигналу (логічна «1») - від 185 до 242 В;

- значення напруги за відсутності сигналу (логічний «0») - не більше 100 В;

- тривалість сталих станів логічної «1» і логічного «0» не обмежена в часі.

в) потенційними сигналами напруги змінного струму з параметрами:

- значення напруги за наявності сигналу (логічна «1») - від 185 до 242 В;

- значення напруги за відсутності сигналу (логічний «0») - не більше 100 В;

- тривалість сталих станів логічної «1» і логічного «0» не обмежена в часі.

Примітка - Сигнали по переліку в) формуються від фазної напруги мережі електроживлення змінного струму.

Вхідні струми приймачів дискретних сигналів рівні:

в стані логічною «1»:

- від 6,6 до 28,0 мА - для сигналів по переліку а);

- від 22 до 61 мА - для сигналів по переліку б);

- від 31 до 84 мА - для сигналів по переліку в);

в стані логічного «0»:

- не більше 1 мА - для сигналів по переліку а);

- не більше 2 мА - для сигналів по переліках б), у).

На рис. 5.1. представлена структурна схема прийому і видачі дискретних сигналів рівня 24 В. Напруга обтікання береться з секції 1 клемного з'єднувача КСС. Прийом сигналів від зовнішніх датчиків і видача команд на навантаження проводиться з використанням оптопар.

Рис. 5.1. Структурна схема прийому і видачі дискретних сигналів рівня 24 В.

5.1.6 Введення аналогової інформації в ПТК САР

Введення аналогової інформації в ПТК САР ТВ здійснюється уніфікованими сигналами постійного струму від 0мА до +5мА, від 4мА до 20мА (програмний вибір діапазону).

Межі приведеної основної похибки перетворення вхідних аналогових сигналів, що припускається, в цифровий код при температурі навколишнього середовища (20±5) єС з припустимою вірогідністю 0,95 складають ± 0,2 %.

Вхідні опори приймачів аналогових сигналів:

- не більше 0,5 кОм - для сигналів постійного струму від 0 мА до

5 мА;

- не більше 0,25 кОм - для сигналів постійного струму від 4мА до 20 мА.

На рис. 5.2. представлена структурна схема введення аналогових сигналів.

Рис. 5.2. Структурна схема введення аналогових сигналів.

5.1.7 Вивід дискретної інформації в ПТК САР

Виведення дискретної інформації з ПТК САР ТВ здійснюється:

· безконтактними ключами з комутуючою здатністю 60В, 0,3А. Падіння напруги на відкритому ключі при струмі навантаження 300 мА - не більше 4 В. Струм витоку закритого ключа при напрузі 60 В - не більше 0,1 мА.

· безконтактними ключами з комутуючою здатністю від 185 до 242 В, комутуючий струм: не більше 1 А (без обмеження тривалості), понад 1А до 3 А (у течію не менше 1 с). Падіння напруги на відкритому ключі при струмі навантаження 3 А - не більше 8 В. Струм витоку закритого ключа при напрузі 242 В - не більше 1 мА.

Для обтікання струмом «сухих контактів» вихідних дискретних сигналів для комутації постійної напруги, а також для формування вхідних дискретних сигналів напруги постійного струму допускається використовувати джерело живлення, що входить до складу шафи ШУ і має наступні параметри:

· вихідна напруга - (24±4,8) В;

· коефіцієнт пульсацій (подвійна амплітуда) - не більше 5 %;

· максимальна потужність навантаження - 200 Вт.

У ПТК САР ТВ забезпечується гальванічна розв'язка вхідних і вихідних електричних сигналів. Міцність ізоляції:

· 500В для сигналів з амплітудним значенням до 60В;

· 1500В для сигналів з амплітудним значенням більше 220В.

5.1.8 Будова і робота операторської панелі НМI-445s

Панель індикації встановлена на дверях шафи ШУ, сполучена з мікроконтролером МК-187 інтерфейсом RS-232 і живиться від джерела 24 В шафи.

Панель індикації призначена для отримання інформації про роботу МК-187 без порушення виконання його основних функцій.

Операторська панель має знакосинтезуючий рідкокристалічний індикатор (РКІ) 4 рядки по 20 символів з світлодіодним підсвічуванням, висота символів 4,75 мм, плівкова мембранна клавіатура з 20 клавіш (4 рядки по 5 клавіш).

Зовнішній вигляд пульта приведений на рис. 5.3.:



Рис. 5.3. Зовнішній вигляд багатофункціонального пульта оператора НМI-445s

HMI-445s має наступні технічні характеристики:

· знакосинтезуючий LCD індикатор 4 рядки по 20 символів з світлодіодним підсвічуванням, висота символів 4.75 мм;

· зовнішній інтерфейс: RS-232;

· швидкість обміну: 300.,115200 бод (базовий варіант - 9600 бод);

· кодова таблиця: CP866 (DOS);

· клавіатура: плівкова мембранна з 20 клавіш (4 рядки по 5 клавіш);

· живлення: 10...30В (номінальне +24В (+-10%);

· струм споживання: 50мA (без підсвічування), 600мA (з підсвічуванням);

· температура (робоча/зберігання): -20….+60°С/-30….+70°С;

· вологість: 0.90%;

· матеріал корпусу: алюміній.

На алфавітно-цифровий рідкокристалічний LCD дисплей здійснюється виведення текстової інформації латинськими і російськими символами, використовуючи таблицю кодування CP866.

Введення інформації здійснюється за допомогою плівкової мембранної клавіатури. Виведення інформації здійснюється на алфавітно-цифровий LCD дисплей.

Функціональне призначення клавіатури пульта:

F1 - завдання «режиму 1».

F2 - завдання «режиму 2»;

F3 - завдання «режиму 3»;

F4 - резерв;

«Режим» - перемикання формату відображення аналогових значень для режиму 1;

«Меню» - включення/відключення дисплея;

1..9 - цифрові клавіші введення;

Х - клавіша видалення набраного останнього символу;

^v - управління положенням курсора;

Enter - ознака кінця командного рядка;

У системі передбачені наступні режими роботи:

· режим 1 (F1). Режим монітора - відображення значень і станів всіх вхідних і вихідних сигналів заданого субблоку;

· режим 2 (F2). Режим відображення статусу (діагностика шафи управління МК-187);

· режим 3 (F3). Режим відображення дампу діагностичного масиву.

5.2 Опис технічних засобів автоматизації регуляторів

5.2.1 Первинні вимірювальні перетворювачі

Вимірювальний перетворювач тиску типу «Сафір 22ДД».

Перетворювач Сафір 22ДД призначений для безперервного перетворення значення вимірюваного параметра (рівня) в уніфікований струмовий сигнал 4-20 мА.

Перетворювач Сафір 22ДД (рис. 5.4.) використовується для роботи в системах автоматичного контролю, регулювання і управління технологічними процесами і для забезпечення неперервного перетворення значення вимірюваного параметру - рівня в ДП в уніфікований токовий сигнал дистанційної передачі.

Рис. 5.4. Зовнішній вигляд ПВ різниці тиску типу "Сафір ДД”:

1 - кронштейн; 2 - тензоперетворювач; 3,6 - запірні вентилі; 4,5 -запобіжні ніпелі; 7 - штуцер для підведення проводів; 8 - клема “Земля”.

Перетворювач складається із вимірювального блоку і електронного пристрою.

Вимірювальний параметр подається в камеру вимірювального блоку і лінійно перетворюється в деформацію чутливого елемента і зміну електричного опору тензоопорів тензоперетворювача, розташованого в вимірюючому блоці.

Електронний пристрій перетворювача перетворює цю зміну опору в токовий вихідний сигнал.

Чутливим елементом тензоперетворювача є пластина із монокристалічного сапфіра з кремнієвими плівчастими тензорезисторами (структура КНС), міцно з'єднана з металевою мембраною тензоперетворювача.

Склад і робота складових частин:

Схема перетворювача «Сафір» моделі 2530 показана на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Схема перетворювача «Сафір» моделі 2530

1 -електронний перетворювач; 2 - гермовивід; 3 -ущільнююча прокладка; 4 - мембранний тензоперетворювач; 5 - важіль тензоперетворювача; 6 - центральний шток; 7 - камера; 8 - мембрана; 9 - основа; 10 - фланець; 11 - кришка; 12 - порожнина; 13 - тяга; 14 - мембрана; 15 - порожнина.

В датчиках розрідження, вакуум створюється в камері 12, а камера 7 з'єднана з атмосферою.

В датчиках тиску і тиску-розрідження, камера 12 з'єднана з атмосферою, а вимірюючий тиск подається в камеру 7.

Тензоперетворювач 4 мембрано-важільного типу, розміщений всередині основи 9 і відділений від вимірюючого середовища металічною гофрованою мембраною 8.

Мембрани 8 і 14 по зовнішньому контуру приварені до основи 9 і з'єднані між собою центральним штоком 6, який зв'язаний з кінцем важіля тензоперетворювача 5 з допомогою тяги 13. Вимірюючий тиск подається в камеру 7; порожнина 12 вакуумована і герметизована.

Фланець 10 ущільнений з допомогою прокладки 3.

Вплив вимірюваного тиску викликає прогин мембрани 8, вигин мембрани тензоперетворювача 4 і зміну опору тензорезисторів. Електричний сигнал від тензоперетворювача передається з вимірювального блоку в електронний пристрій 1 по проводам через гермовивід 2.

Блок живлення “Сафір” БП2-36.

Блоки живлення “Сафір” БП2 призначені для живлення стабілізованою напругою постійного струму 24V або 36V датчиків тиску, температури й інших приладів.

Технічні характеристики:

· номінальна вихідна напруга-24;36В постійного струму;

· напруга живлення-змінна від 100 до 250В частотою 50 Гц;

· максимальний струм навантаження-45 мА;

· струм спрацювання захисту-від 60 до 65 мА;

· споживана потужність-5ВА,не більше;

· клас стабілізації вихідної напруги-0.1.

Принцип дії блоку заснований на подвійному перетворенні живильної напруги в необхідну вихідну стабілізовану напругу.

Блок має один вихідний канал, гальванічно розв'язаний з напругою живлення.

У блоці передбачена світлова сигналізація зеленого кольору про включений стан і червоного кольору про спрацьовування захисту від перевантаження й короткого замикання.

У нормальному режимі роботи блоку горить один із трьох зелених світлодіодів в залежності від струму навантаження.

У випадку підключення до блоку датчика з вихідним сигналом 4-20 мА дана сигналізація показує:

- “ 0 -3,5 мА” - датчик відключений або обрив лінії зв'язку;

- “ 3,5 - 25 мА” - датчик працює нормально;

- “ > 25 ма” - датчик несправний або підключене додаткове навантаження;

При спрацьовуванні захисту гасне зелений і загоряється червоний светлодіод.

5.2.2 Апаратура комплексу «Каскад-2»

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23.

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23 здійснює посилення потужності й перетворення вхідних сигналів постійного струму (24В) у керуючу асинхронним двигуном трифазну напругу 380В з прямою або реверсивною послідовністю фаз, а також формує постійний струм на виході для гальмування двигуна.

Підсилювач тиристорний трипозиційний У23 здійснює:

заборону на пуск електродвигуна виконавчого механізму;

сигналізацію про перевантаження електродвигуна виконавчого механізму;

періодичне відключення електродвигуна виконавчого механізму при перевантаженні;

захист електродвигуна виконавчого механізму від миттєвого реверса.

Блок регулюючий аналоговий з імпульсним вихідним сигналом (Р27).

Блок Р27 виконує наступні функції:

підсумовування уніфікованих вхідних сигналів постійного струму;

введення інформації про задане значення регульованої величини, формування й посилення сигналу відхилення регульованої величини від заданого значення;

формування вихідного імпульсного електричного сигналу для впливу на керований процес відповідно до одного з наступних законів регулювання:

пропорційним (П) разом з датчиком виконавчого механізму;

пропорційно-інтегральним (ПІ) разом з виконавчим механізмом;

інтегрально-диференціальним (ПІД) разом з виконавчим механізмом;

масштабування вхідних сигналів;

демпфірування сигналу відхилення;

гальванічний поділ вхідних ланцюгів друг від друга, а також вихідних ланцюгів від вхідних;

світлову індикацію вихідного імпульсного сигналу;

введення заборони на керування навантаженням.

Блок динамічних перетворень Д05.

Блок динамічних перетворень виконує наступні функції:

перетворення аналогових вхідних сигналів по диференціальному (Д), пропорційному (П) або аперіодичному (А) закону;

перетворення вхідних сигналів по інтегральному (І) законі;

демпфірування аналогових вхідних сигналів при виконанні функції диференціального перетворення;

гальванічний поділ аналогових вхідних сигналів постійного струму по кожному із двох вхідних сигналів;

підсумовування й масштабування аналогових вхідних сигналів постійного струму.

Блок прийому й розмноження струмових сигналів (ПСРТ).

Блок прийому й розмноження струмових сигналів ПСРТ-125 призначений для прийому й перетворення по двох каналах сигналів напруги або струму і видачі прийнятої інформації в будь-якому порядку в шість каналів перетворення струму або напруги, і обміну інформацією.

5.2.3 Засоби УКТЗ.

Всі блоки виконані поміхостійкого виконання з вбудованою функцією діагностування. Блок БГРТ встановлюється в шафу РТ (розподілення токових сигналів), решта блоків встановлюється в базову шафу УКТЗ. В кожній шафі знаходиться блок БСК1-ДПИ, який опитує шафу з певним інтервалом часу і видає інформацію на ЖК дисплей або на робочу станцію. При одержанні інформації про несправності блоку обслуговуючий персонал повинен замінити несправний блок на справний.

Кожен блок забезпечує видачу діагностичної інформації:

номер місця блоку в шафі;

тип блоку;

номер блоку;

час наробітки блоку;

стан прапорців діагностики;

інформація про проходження тестування;

Програма для функціонування технічних засобів діагностики введена в блок на етапі виготовлення й не може бути змінена в процесі експлуатації.

Програмно-технічні засоби діагностики блоку забезпечують контроль основних елементів й основних функцій блоку.

Світіння світлодіода “РОБ” на лицьовій панелі блоку свідчить про позитивний результат тестування основних елементів і функцій блоку. Миготіння цього діода свідчить про наявність несправності в логічній структурі, а відсутність світіння - про наявність несправності в системі діагностики блоку. При відсутності зв'язку із блоком, на інформаційній сторінці 4 у рядку блок видається мерехтливе табло “НЕ ВІДПОВІДАЄ”, а в четвертому рядку - “???????? ????????”.

Через контакти блоку Б22, А22 діагностична інформація надходить у блок БСК1.

Передача діагностичної інформації (постійне циклічне опитування блоку) здійснюється по цифровому каналу зв'язку за допомогою інтерфейсу RS485 через контакти А27, Б22.

Інформація про працездатність блоку відображається на дисплеї БСК1.

В базовій шафі для блоків передбачена всередині блокова комутація А2-Б2, призначена для контролю наявності блоку в шафі. При вилученні блоку із шафи або спрацьовуванні системи діагностики (на несправність) розривається цей ланцюг і загоряється світлодіод (“КОНТР”) на лицьовій панелі блоку БКП-ДПИ й індикатор “НЕСПРАВНІСТЬ ЖИВЛЕННЯ” на лицьовій стороні шафи, а так само формується визивний сигнал операторові БЩУ.

При спрацьовуванні ключа А2-Б2 відбувається розрив ланцюга контролю наявності блоку в шафі й через БКП формується визивний сигнал. Спрацьовування ключа спричиняє спрацьовування діагностики відповідного блоку базової шафи.

Блок БГРТ.

Блок БГРТ призначений для гальванічної розв'язки й формування шести ідентичних вихідних сигналів із вхідного струмового сигналу.

Вхідний сигнал 0 - 5 ма (4 -20 ма) надходить на вхідні контакти блоку й перетворюється в цифрову форму дванадцяти розрядним аналогоцифровим перетворювачем (АЦП) і через вузол гальванічної розв'язки й контролер блоку, де відбувається обробка сигналу. З виходу контролера сигнал надходить на шість цифроаналогових перетворювачів (ЦАП), які управляють генераторами струму. З генератора струму сигнал надходить на вихідні контакти блоку. У випадку наявності несправності в блоці на контакті А2 блоку виникає сигнал “НЕСПРАВНІСТЬ”.

Блок БВР.

Блок БВР-ДПИ (далі блок БВР) - блок включення регулятора виконує функції керування комутацією ланцюгів керування виконавчого механізму регулювального органу за допомогою видачі команд на блоки БУК - БКЛ.

Блок БУК.

Блок керування клапаном БУК призначений для включення й зупинки електропривода клапана.

БУК забезпечує:

· пуск електроприводу клапана з крайніх і проміжних положень;

· зупинку клапана досягши будь-якого з крайніх положень;

· видачу команд «Відкрити», «Закрити».

Блок має лицьову панель для розміщення приладів управління і сигналізації. Забезпечена взаємозамінність блоків без видачі помилкових команд і сигналів. Схема блоку виконана так, щоб обрив на будь-якому вході відповідав «0» інформації.

Параметри сигналів блоку:

1 Вхідні сигнали:

· потенційний сигнал напруги постійного струму від плюс 19 В до плюс 26,4 В - наявність інформації;

· потенційний сигнал напруги постійного струму від 0 В до плюс 1,5 В - відсутність інформації;

· дискретний сигнал “1” від плюс 10 В до плюс 15,75 В;

· дискретний сигнал “0” від 0 В до плюс 4 В;

2 Вихідні сигнали:

· дискретний сигнал “1” від плюс 10 В до плюс 15,75 В;

· дискретний сигнал “0” від 0 В до плюс 3 В;

· залишкова напруга при сумарному струму 0,26 А не більше 2 В - наявність інформації;

· напруга постійного струму від 19,2 В до плюс 26,4 В, при струмі витоку не більше 0,75 А - відсутність інформації.

Інформація про положення клапана поступає від кінцевих і путніх вимикачів рівнем 24 В на гальванічно розділені входи.

Для обробки вхідних сигналів використовується мікроконтролер.

Блок БКЛ2.

Блок БКЛ2 (блок ключів) являє собою шестиканальний комутатор, призначений для комутації вихідних ланцюгів змінного струму напругою 220 В з гальванічним поділом ланцюгів керування від силових ланцюгів.

Блок БГР.

Блок гальванічного поділу ланцюгів БГР призначений для гальванічного поділу ланцюгів, введення й виводу захистів і блокувань оператором, формування імпульсу тривалістю від 0,5 до 2,0 с.

Блок БПН2.

Блок БПН2 призначений для перетворення 6 каналів напруги +24В в напругу +15В з використанням всередині шафи УКТЗ, а також 3 каналів логічного перетворення по "2І" у вихідний рівень +24В. Команди подаються на входи з гальванічним поділом і на входи без гальванічного поділу. На входах без гальванічного поділу вимір виробляється відносно ЭN шафи, а на входах з гальванічним поділом безпосередньо на клемах ХТ.

Робота блоку:

Блок призначений для перетворення 6 каналів напруги +24В в напругу +15В з використанням усередині шафи УКТЗ, а також 3 каналів логічного перетворення по "2І" у вихідний рівень +24В. Команди подаються на входи з гальванічним поділом і на входи без гальванічного поділу. На входах без гальванічного поділу вимір виробляється відносно ЭN шафи, а на входах з гальванічним поділом безпосередньо на клемах ХТ.

Розглянемо роботу одного з каналів перетворення сигналу рівнем 24В в сигнал рівнем 15В.

Команда рівнем +24В надходить на вхід з гальванічним поділом і подається на логічний елемент "2АБО". При наявності на кожному із входів команди логічний елемент видає команду логічної "1" на вихідні ланцюги, що формують рівень +15В, з одночасною індикацією світлодіодом на лицьовій панелі блоку.

При роботі каналу логічного перетворення по "І" необхідна наявність двох команд на входах. Тоді на вихідних контактах сформується рівень 0 В і комутує підключений ланцюг схеми з рівнем +24В виданим з даної шафи УКТЗ, де встановлений блок БПН2 (крім того аналогічна команда формується сигналом рівним +15В). Вихідні команди рівнем +24В формуються на виходах блоку Б27, Б26, А25, Б25, А7, А8, а рівнем +15В на виходах блоку А15, А11, Б14. Індикація спрацьовування даних трьох каналів відсутня. Вимір даних вихідних напруг по полях ХВ виробляється відносно ЭN базової шафи.

Блок БЛВ1.

Блок БЛВ1 призначений для формування сигналу з регульованою затримкою часу.

Блок БЛВ - логічного часу призначений для формування сигналу з регульованою затримкою часу між входом і виходом у діапазоні від 0,1 до 11 с.

Блоки БФС.

Блок фіксації спрацьовування БФС призначений для фіксації спрацьовування захистів і видачі аварійного сигналу на БЩУ (РЩУ). Блок містить 4 ідентичних канали.

5.2.4 Блок ручного управління

У схемах АСР блоку застосовані наступні органи контролю і управління:

· перемикач управління - призначений для перемикання виду управління (автоматичне, дистанційне);

· ключ управління - для дистанційного керування регулюючим органом;

· покажчик положення ПП - для контролю положення регулюючого органу, який через нормуючий перетворювач приєднаний до наявного у виконавчому механізмі ВП переміщення.

Всі ці органи можуть об'єднуватися в блоці ручного управління БРУ-32 в якому є перемикач управління, кнопки "БІЛЬШЕ" і "МЕНШЕ" дистанційного керування і індикаторні лампочки для контролю за роботою регуляторів, а також покажчик положення.

Блоки ручного управління (БРУ) призначені для перемикання ланцюгів управління виконавчими пристроями і індикації положення ланцюгів управління (рис. 5.6.).

Рис. 5.6. Блок ручного управління БРУ-32.

БРУ-32 виконує наступні функції:

· ручне перемикання з автоматичного режиму управління на ручне (дистанційне) і назад;

· кнопкове управління виконавчими механізмами;

· індикацію положення виконавчого механізму;

· світлову індикацію видачі команд, що управляють, регулюючим блоком.

5.2.5 Перетворювач Teleperm

Перетворювач Teleperm - це перетворювач переміщення виконавчого механізму в пропорційний сигнал електричного струму.

Електропривід Siеmens як датчик положення має потенціометри й при переміщенні регулювального органа пропорційно переміщенню змінюється опір потенціометра. Ці зміни й перетворюються у вимірювальному перетворювачі Teleperm, який у вигляді струмового сигналу передає положення арматур у відсотках на покажчик положення.

Вимірювальний канал положення містить у собі:

потенціометр;

вимірювальний перетворювач;

покажчик положення.

Місце встановлення вимірювальних перетворювачів - панелі регуляторів.

Місце встановлення покажчика положення - панелі БЩУ й РЩУ.

Потенціометр являє собою змінний резистор з повним опором 100 Ом, установленим на виконавчому механізмі, вісь рухливого контакту механічно зв'язана з основним редуктором виконавчого механізму. Потенціометр має три контакти, до яких по трьохпровідній схемі підключений канал виміру. Як покажчики положення регулюючих арматур застосовуються блоки ручного керування БРУ-32, міліамперметри М1001М-6, шкали яких представлені у відсотках у межах від 0% до 100%.

Вимірювальний перетворювач Teleperm перетворить сигнал потенціометра у вихідний сигнал постійного струму 0ч5 мА, лінійно пропорційній зміні опору потенціометра.

5.2.6 Виконавчий механізм фірми Siеmens

Електропривід Siеmens разом із запірною і регулюючою арматурами встановлюється на трубопроводах, розташованих у контрольованій зоні.

Технічні характеристики:

· що номінальний крутить момент на вихідному валу - 250 Н·м;

· номінальний час повного ходу вихідного валу - 25 с;

· номінальний повний хід вихідного валу - 0,25 про.;

· напруга живлення при частоті 50 Гц - 220/380 В.

Електропривод дозволяє здійснювати:

відкриття й закриття проходу арматури з пульта керування й зупинку арматури в будь-якому проміжному положенні;

відключення муфтою граничного моменту при досягненні запірним пристроєм арматури крайніх положень і при аварійному заїданні рухливих частин у процесі ходу на відкриття або закриття;

відключення електродвигуна кінцевими вимикачами при досягненні запірним пристроєм арматури крайніх положень й їхню сигналізацію на пульті керування;

електричне блокування з роботою інших механізмів й агрегатів;

регулювання величини крутного моменту в межах, зазначеного в паспорті заводу-виготовлювача;

місцева вказівка крайніх положень арматури;

дистанційне повідомлення положення арматури на пульт керування за допомогою реостатного датчика.

Електропривод складається з наступних основних вузлів:

електродвигуна асинхронного трифазного;

редуктора;

коробки електричних затискачів;

коробки розподільного й сигнального пристроїв.

В електроприводах цього типу необхідно:

настроїти кінцеві вимикачі крайніх положень і сигналізації запірного пристрою;

проконтролювати правильність настроювання вимикачів муфт обмеження крутного моменту й при їхній необхідності відрегулювати їх;

настроїти механічний покажчик положення;

настроїти реостатний покажчик положення.

Електропривод регулюючих арматур Siеmens як датчик положення мають потенціометри. При переміщенні регулювального органа пропорційно переміщенню змінюється опір потенціометра. Ці зміни перетворюють у вимірювальних перетворювачах й у вигляді струмового сигналу надходять на покажчик положення, що вказує у відсотках положення регулювального органа.

5.2.7 Інші складові схеми

Пускач безконтактний реверсивний ПБР-2М призначений для управління електричним виконавчим механізмом з однофазним конденсаторним електродвигуном.

Технічні дані:

1. Живлення здійснюється від однофазної мережі змінного струму 220В, частотою 50Гц;

2. Вхідні сигнали:

· логічна «1» 24 В - 32В;

· ·логічний «0» 0 В - 2В;

3. Вхідний опір не менше 750 Ом;

4. Максимальний комутований струм - 4А;

5. Споживана потужність - 10ВА.

Блок БСПТ-10 призначений для установки в електричні виконавчі механізми з метою перетворення положення вихідного органу механізму в пропорційний електричний сигнал і сигналізації або блокування в крайніх або проміжних положеннях вихідного органу.

До складу блоку входить блок живлення БП-10 і блок датчика БД- 10.

Блок датчика призначений для експлуатації під кришкою механізму виконань У2 або Т2.

Технічні дані:

1. Параметри живлення - однофазна мережа змінного струму 220 В або 230 В або 240 В частотою (50±1) Гц; Потужність, споживана від мережі, не більше 9 ВА.

2. Вхідний сигнал блоку - кут повороту валу блоку в діапазоні (090)° або (0225)°.

3. Вихідний сигнал блоку постійний струм 05 мА при опорі навантаження до 2,5 кОм або 420 мА або 020 мА при опорі навантаження до 1 кОм. Амплітудне значення пульсації вихідного сигналу до 1 %.

4. Нелінійність блоку до 2,5 % від максимального значення вихідного сигналу.

5. Варіація вихідного сигналу до 1,4 % від максимального значення вихідного сигналу.

Побудована на основі вищенаведених блоків електрична принципова схема регулятора рівня в ДП ТКС13 наведена на листі 6.

Розділ 6. Комплексна автоматизація

Комплексна автоматизація системи керування процесом регулювання рівня води в деаераторі підживлення першого контуру на Рівненській АЕС побудована на основі ПТК САР. Оскільки інформація, що стосується програмного забезпечення є закритою і всі програми по представленні даних оператору написані для систем в цілому (тобто для системи продування-підживлення), неможливо навести фрагмент даної мнемосхеми або розробити на основі програмного забезпечення автоматизацію технологічного процесу. Тому, для реалізації представлення даних оператору використаємо одну з найбільш розповсюджених в СНД SCADA cистему - TRACE MODE (ТРЕЙС МОУД) курс якої викладався в об'ємі даної спеціальносі.

6.1 Загальні відомості про TRACE MODE

TRACE MODE призначена для розробки великих розподілених АСКТП широкого призначення. Ця система створена в 1992 році фірмою AdAstra Research Group Ltd.(Росія) і в наш час має дуже широке застосування. Системи які розроблені на базі ТРЕЙС МОУД працюють в енергетиці, металургії, нафтовій, газовій, хімічній і іншій галузях промисловості та у комунальному господарстві. По числу впроваджень ТРЕЙС МОУД значно випереджає закордонні пакети подібного класу.

ТРЕЙС МОУД - заснована на інноваційних, що не мають аналогів, технологіях. Серед них: розробка розподіленої АСУТП як єдиного проекту, автопобудова, оригінальні алгоритми обробки сигналів і керування, об'ємна векторна графіка мнемосхем, єдиний мережевий час. ТРЕЙС МОУД - це перша інтегрована SCADA- і softlogic-система, що підтримує наскрізне програмування операторських станцій і контролерів за допомогою єдиного інструменту.

Основними характеристиками ТРЕЙС МОУД являються наступні:

- Модульна структура - від 128 до 64000х16 I/O;

- Кількість тегів необмежена;

- Мінімальний цикл системи рівний 0.001 с;

- Відкритий формат драйвера для зв'язку з будь-яким УСО;

- Відкритість для програмування (Visual Basic, Visual C++ і т.д.);

- Вбудовані бібліотеки з більш ніж 150 алгоритмами обробки даних і керування в т.ч. фільтрація, PID, PDD, нечітке, адаптивне, позиційне регулювання, ШІМ, керування пристроями (клапан, засувка, привод і т.д.), статистичні функції і довільні алгоритми;

- Засоби програмування контролерів і АРМ на основі міжнародного стандарту IEC 1131-3;

- Більш ніж 200 типів форм графічного відображення інформації в т.ч. тренди, мультиплікація на основі растрових і векторних зображень, Active;

- Мережа на основі Netbios, NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP;

- Автопобудова проекту і ін.

6.2 Розробка проекту АСКТП в TRACE MODE

В автоматизованій системі, розробленій в TRACE MODE, присутній основний параметр, яким управляє АСК - це рівень води в ДП за допомогою зміни витрати на вводі та виводі з деаератора. Відповідно розробимо таку структуру системи, яка б забезпечила якісне керування цим параметром технологічного процесу.

Для управління рівнем, необхідно застосувати вхідний канал з інформацією про значення рівня в ДП та вихідні канали керування. Сигнал отриманий з первинного вимірювального перетворювача нормується і подається на вхід регулятора. Вихідний канал керування використовується для керування витратою. При допомозі пристроїв зв'язку та перетворювачів сигналів, сигнал по вихідному каналу потрапляє на виконавчий механізм, який безпосередньо здійснює керуючу дію, впливаючи на регулюючий орган. У нашому випадку, це є регулюючий клапан. Зміна витрати здійснюється шляхом зміни прохідного отвору в регулюючому клапані.

Регулювання рівня здійснюється в трьох режимах роботи деаератора: режим заповнення (клапан ТКС14), нормальний режим роботи (клапан ТКС13) і режим борного регулювання (клапан ТКС20). При ввімкнені одного з трьох регуляторів, підтримується відповідний рівень в ДП.

Регулювання значення рівня в деаераторі підживлення здійснюється шляхом зміни подачі середовища (дистиляту або борвмісної води) в деаератор ТК10В01. З давача рівня надходить сигнал про дійсне його

Вхідні канали

Вихідні канали

Рис. 6.1. Структура обробки даних у вхідних та вихідних каналах.

значення на модуль аналогового вводу, а далі на контролер і АРМ, де і обробляється. В результаті обробки формується сигнал керуючої дії, який через модуль аналогового виходу та перетворювач надходить на виконавчий механізм, який приводить в дію регулюючий клапан, що змінює свій прохідний отвір і таким чином змінює витрату середовища.

Таким чином структура обробки даних у каналах має вигляд, представлений на рис. 6.1.

6.2.1 Редактор бази каналів Trace Mode

Для розробки математичної структури проектованої системи використовується Редактор бази каналів Trace Mode.

У Редакторі бази каналів створюється математична основа системи керування: описуються конфігурації всіх робочих станцій, контролерів і УСО, використовуваних у системі керування, набудовуються інформаційні потоки між ними. Тут же описуються вхідні і вихідні сигнали і їхній зв'язок із пристроями збору даних і керування. У цьому редакторі задаються періоди опитування чи формування сигналів, набудовуються закони первинної обробки і керування, технологічні границі, структура математичної обробки даних. Тут установлюється, які дані, і при яких умовах зберігати в різних архівах, набудовується мережний обмін, описуються задачі керування архівами, документуванням, корекції тимчасових характеристик системи керування, а також зважуються деякі інші задачі.

Для реалізації проекту автоматизації рівня в деаераторі у редакторі бази каналів Trace Mode створимо 2 вузли:

- ARM - автоматизоване робоче місце;

- Kontroler- вузол керування (контролер).

Головне вікно редактора бази каналів при цьому набуде вигляду, показаного на рис. 6.2.

...