Автоматизация процесса перекачки нефти на НПС "Калейкино" нефтепровода "Альметьевск–Горький"

3.2 Применение контроллера Advant 160

В основу построения систем управления на базе контроллеров серии 100 положены следующие принципы:

интегрированность;

распределенность;

надежность;

открытость;

удобство для пользования.

Конфигурация систем с использованием контроллера Advant 160.

Контроллер Advant 160 отвечает повышенным требованиям по надежности, безопасности и быстродействию для сложных технологических процессов благодаря дублированию всех основных компонентов. Посредством контроллера Advant 160 системы управления предлагают решение задач, охватывающих все аспекты управления широкого диапазона технологических процессов с повышенными требованиями к безопасности и быстродействию.

Функции управления.

Контроллер Advant 160 включает все функции необходимые для управления объектом:

логическое и последовательное управление;

регулирование;

диспетчерское управление;

позиционирование;

управление приводом для дискретного и аналогового управления;

вычисления;

регистрация аварийных сигналов и событий.

Интерфейс с управляемым процессом.

Система взаимодействует с процессом посредством различных датчиков и механизмов, подключаемых с помощью широкого диапазона устройств ввода-вывода для различных типов сигналов:

аналоговый ввод;

аналоговый вывод;

дискретный ввод;

дискретный вывод;

импульсный ввод;

Операторские станции

Операторская станция предоставляет оператору средства для полного управления процессом, включая функции реального времени, функции архивирования данных, а также мощные аналитические средства и помощь. Управление процессом, контроль, создание отчетов, анализ и оптимизация процесса это те задачи, которые выполняет операторская станция.

Операторская станция обладает следующими свойствами:

управление всеми технологическими процессами с любой операторской станции;

представление полного комплекта видеограмм, которые необходимы для эффективного управления;

поддержка оператора в случае нештатных состояний с помощью следующих средств:

набор различных типов аварийных сообщений;

быстрый доступ к соответствующим видеограммам и переключение между ними.

многооконная графика с высокой разрешающей способностью;

единая цветовая концепция, возможность изменения цветов пользователем;

отчеты (например: эксплуатационные отчеты, отчеты о состоянии и тренды), вычисления;

архивирование и восстановление данных;

поддержка национального языка;

синхронизация времени;

концепция рабочего места, обеспечение безопасности системы паролем;

диагностика системы с комплексной информацией о состоянии.

Всеми объектами процесса можно управлять посредством стандартных меню, которые появляются на экране при выборе соответствующего объекта, например, насоса на видеограмме.

Кроме кнопок управления процессом стандартные меню предусматривают связь с видеограммами объектов процесса и облегчают квитирование.

Аппаратное обеспечение операторской станции - это стандартный персональный компьютер, работающий под Microsoft Windows. Возможно использование двух экранов.

Координатно-указательным устройством является мышь. Компоновка аппаратных средств представляет собой структуру клиент/сервер.

Проектирование

Проектирование обеспечивается инженерными станциями и различными программными средствами для выполнения таких задач, как конфигурирование, документирование и поиск неисправностей. Полностью поддерживается как проектирование в режиме off-line, так и конфигурирование в режиме on-line.

Для проектирования системы используются следующие средства:

Инженерная станция ES 160 - полностью укомплектованная инженерная станция на базе клиент/сервер для сложных проектов, включающих контроллеры Advant, предусматривающая многопользовательскую среду разработки и общую базу данных.

Информационно-вычислительные функции.

Информационно-вычислительные функции обеспечиваются мощными средствами, представляющие достоверную информацию для принятия решений. Открытая платформа позволяет использовать стандартные и разработанные пользователем приложения.

Средства коммуникации.

Средства коммуникации включают полевые шины, широкомасштабную и локальную сети с широким набором каналов передачи данных, а так же станции связи для подсоединения к внешним компьютерам и к сети предприятия.

3.2.1 Программные средства операторского интерфейса для операторской станции Advant 160

Программное обеспечение операторской станции на базе IBM-совместимого компьютера позволяет использовать стандартное программное обеспечение этой ПЭВМ в качестве общесистемного.

В качестве программных средств для разработки, визуализации процесса и организации диалога, сбора данных для отчета и их вывода на печать, разработки прикладных программ контроллеров и их отладки используется пакет AdvaSoft для Windows, состоящий из наборов для обеспечения вышеуказанных функций: AdvaCommand, AdvaInform, AdvaBuild.

AdvaCommand обеспечивает интерфейс пользователя с управляемым процессом и предоставляет разработчику широкий набор стандартных функций и средства для их расширения.

Формат экрана: экран функционально делится на две части: заголовок и область видеограммы.

В заголовке предусматривается основная информация о состоянии процесса и средства легкого доступа к видеограммам, а также вторичные функции (например распечатка изображения). В конфигурируемом титуле заголовка высвечивается название станции.

В случае возникновения аварийного сигнала в строке последнего аварийного сигнала представляется самый последний неквитированный сигнал высшего приоритета.

В заголовке предусматриваются кнопки для прямого доступа к следующим видеограммам и функциям:

обзорная видеограмма станции: вызов данной видеограммы;

архив видеограмм: доступ к последним десяти видеограммам;

список видеограмм: доступ в меню;

сдвиг видеограмм (видно только в режиме двух экранов);

видеограмма последовательности событий;

видеограмма состояния системы: вызов данной видеограммы;

конфигурация системы операторской станции: вызов данной видеограммы;

информация: вызов инструкции пользователя;

отключение звукового сигнала;

вход/выход в систему;

печать экрана;

перекрывание: передвижение текущей видеограммы на перекрывающуюся видеограмму.

Шестнадцать кнопок прямого отображения облегчают вызов видеограмм. При возникновении аварийного сигнала эти кнопки позволяют распознать самый последний неквитированнный сигнал высшего приоритета в соответствующей зоне. Обычно это выражается цветовым миганием.

В области видеограммы пользователь может открыть видеограмму и управлять станцией.

Операторская станция обеспечивает оператора полным комплектом видеограмм, оптимизированных для управления станцией; все они могут быть вызваны на экран, который они полностью занимают:

видеограммы процесса;

видеограммы последовательности событий;

видеограммы тренда в реальном времени (неизменяемые, краткий архив и малое время обновления);

видеограммы архивного тренда (изменяемые, более объемный архив и более длительное время обновления);

видеограммы характеристик;

видеограммы состояния системы;

видеограммы конфигурации системы операторской станции;

видеограммы объекта, например видеограммы функции переключателя;

видеограммы меню, например видеограмм процесса.

Видеограммы процесса можно вызвать, если они сконфигурированы соответствующим образом:

путем собственного меню, главная часть меню видеограмм;

путем связей видеограм в другой видеограмме процесса или видеограмме характеристик;

путем прекресного выбора, используя высвечивающееся меню.

Для вызова наиболее важных видеограмм процесса используются кнопки прямого отображения в заголовке видеограммы.

3.2.2 Аппаратное обеспечение контроллера Advant 160

Аппаратное обеспечение контроллера Advant 160 состоит из процессорных модулей, коммуникационных модулей, модулей ввода/вывода и соединительных кабелей, каркасов, кабельных каналов и блоков электропитания.

Для контроллера Advant 160 предусматриваются четыре типа процессорных модулей.

Процессорный модуль РМ640 для не резервной обработки;

Процессорный модуль РМ645А для резервной обработки;

Процессорный модуль РМ645В для резервной обработки с входом сигнала частоты вращения на процессорном модуле;

Процессорный модуль РМ645С.

Процессорный модуль РМ640

Процессорный модуль РМ640 содержит процессор фирмы Motorola МС68360, с энергонезависимой памятью на 1 Мбайт (флеш-ППЗУ) для встроенной прикладной программы пользователя и энергонезависимой памятью на 2 Мбайт (флеш-ППЗУ) для программного обеспечения системы и 2 Мбайт статического ОЗУ. При пуске прикладная программа копируется из энергонезависимой памяти в память статического ОЗУ, где она выполняется. Память не расширяется.

РМ640 содержит два порта RS-232С, предназначенных для подключения инженерной станции и для подключения локальной операторской станции на базе персонального компьютера через протокол MODBUS.

Процессорные модули РМ645А, В, С

Процессорный модуль РМ645 имеют все характеристики модулей РМ 640, описанные выше, и следующие дополнительные свойства:

все процессорные модули РМ645 дополнительно содержат второй процессор МС68360 Motorola с дополнительной энергонезависимой памятью на 512 кбайт (флеш-ППЗУ) для программного обеспечения системы и дополнительно 2 Мбайт статического ОЗУ;

все процессорные модули РМ645 содержат два порта RS-422 (высокоскоростные последовательные каналы связи) для обмена сигналами и данными между процессорными модулями для прикладной программы и системы;

процессорные модули РМ645А и В дополнительно содержат резервную схему голосования для двойной и тройной избыточности;

Коммуникационные интерфейсы.

Коммуникационные интерфейсы реализуются как модули или субмодули. Субмодуль - это маленькая плата, которая вставляется в слот на носителе субмодулей SC610. Модули можно менять, когда система находится в работе. Новые модули можно вставлять под напряжением. Каждый блок имеет красный светодиод для индикации неисправности.

Поддерживаемые конфигурации

Для связи с использованием шины AF100 применяются два блока CI630, которые поддерживают дублированную связь по двум средам передачи. Для преобразования коаксиальной среды в оптоволоконную используется модем ТС630.

Контроллер AС 160 поддерживает следующие виды конфигураций:

связь со станцией оператора, использующей пакет AdvaSoft for Windows;

коаксиальный и оптоволоконный кабель шины;

резервирование коммутационной среды;

резервирование шины.

При использовании резервирования среды, резервирование обеспечивается использованием обеих шин, включая их линии и оборудование для подключения узлов к шине.

3.2.3 Аппаратное обеспечение систем ввода/вывода

Система ввода/вывода S600 состоит из модулей ввода/вывода, включая обычно 16 или 32 входных или выходных каналов в зависимости от типа модуля.

Станции ввода/вывода связываются с контроллером через расширитель шины.

Номенклатура включает как аналоговые, так и дискретные модули ввода/вывода для сигналов различных типов. В состав входят также блоки для ввода сигналов от датчиков температуры, импульсных сигналов и датчиков положения.

Все модули имеют встроенную диагностику как при запуске системы, так и в рабочем режиме. Индикация состояния модуля выведена на переднюю панель двумя светодиодами - зеленого цвета (модуль исправен, RUN) и красного (ошибка ALARM). Дополнительная информация по ошибочной ситуации может быть получена с помощью инженерной станции.

Для контроллера Advant 160 расширение шины ввода/вывода можно сконфигурировать на последующее резервирование с двумя интерфейсными модулями CI615 и двумя расширительными шинами. Такая конфигурация обеспечивает повышенную надежность системы по сравнению с системой, не имеющей резервирования шин.

Каждая станция ввода/вывода, подсоединенная к расширительным шинам, имеет два расширителя, CI610.

Для обеспечения связи с инженерной станцией, станцией оператора и другими контроллерами используется шина AdvantFieldbus 100 (AF100). Контроллер подключается к этой шине интерфейсной платой CI630. Для обеспечения резервирования используются 2 модуля.

Размещено на Allbest.ru