Системы измерения давления

1. Системы измерения давления

диапазон измерений – 0…5,5 кг/см² (0…550 кПа);

предел погрешности измерения – не более 1%;

выходной унифицированный сигнал – желательно 4-20мА;

средний срок службы – 12 лет

Дополнительное условие: датчик должен быть предназначен для измерения избыточного давления.

Технические данные датчика давления

Предел измерений, кПа	Предел погрешности измерения, ±g, %	Выходной унифицированный сигнал, мА	Средний срок службы, лет
ЗАО "Автоматика" – ПД-1И
700	0,5	4-20	12

2. Системы измерения расхода

Основные критерии выбора:

диапазон измерений – 0…500 м³/ч;

предел погрешности измерения – не более 5%;

выходной унифицированный сигнал – желательно 4-20мА;

средний срок службы – 12 лет.

Технические данные датчика расхода

Диапазон пределов измерений, м3/ч	Предел погрешности измерения, ±g, %	Выходной унифицированный сигнал, мА	Средний срок службы, лет
ЗАО "Расход" – Расход 7
0…550	4	4-20	12

3. Частотные преобразователи

Основные критерии выбора:

диапазон пределов измерений – 0…200 кВт;

предел погрешности измерения – не более 1%;;

выходной унифицированный сигнал – желательно 4-20мА;

средний срок службы – 12 лет.

Технические данные частотного преобразователя

Диапазон пределов измерений	Рабочая температура t,грС	Выходной унифицированный сигнал, мА	Средний срок службы, лет
"Siemens" – Micromaster 430
7,5…250	-10…+50	4-20	12

Верхний уровень АСУ

— контроллеры и компьютеры диспетчерских водоотведения. Системы автоматизации относятся все устройства, которые непосредственно связаны с объектом управления Они обеспечивают сбор информации и выдачу команд управления Их назначение — сбор информации со всех насосных станций. Связь между насосными станциями и диспетчерскими осуществляется по радиоканалу с помощью радиомодемов.

В системе используется контроллер DeCont-182, построенный на оборудовании фирмы "ДЕП", прост по конструкции. Для него не требуется подбирать дополнительное оборудование сторонних производителей. Благодаря наличию ПЛК система становится самостоятельной и независимой в работе от системы верхнего уровня АСУ ТП. Такой КТС имеет более наглядную сетевую архитектуру благодаря наличию ПЛК.

 

Рис. Сетевая архитектура модулей "ДЕП" с контроллером.

Основные технические характеристики контроллера DeCont-182:

Рабочий диапазон температуры ………. от - 40 до + 70 °С Влажность …………………………………………… 5 … 95 % Питание: версия V6.1 и младше …………. 24 (22 … 26) В версия V7.1 и старше ….………… 24 (9 … 30) В Ток потребления при напряжении питания 24В (без интерфейсных плат) (не более) ….. 75 мА Тактовая частота основного процессора …………. 30 МГц Емкость ПЗУ (на основе FLASH) ……………..……… 512 К Емкость ОЗУ ……………………………………..………. 512 К При пропадании питания сохранение данных в ОЗУ и ведение времени, при нормальных условиях, суммарно (не менее) …….. 2 лет Уход часов ………………………………………….. 1 мин/мес Масса ……………………………………………….…….. 0,5 кг

Подключение DeCont-182 к ПК осуществляется с помощью адаптера RS485 PC-I-RS485.

Представляет собой преобразователь сигналов интерфейса RS485 в сигнал RS232 и предназначен для подключения шлейфа сети SYNET к коммуникационному порту компьютера типа PC. Адаптер содержит встроенный источник питания , подключенный к сети 220в. , снабжён разъёмом RS232 типа DB9 , совместимым с разъёмом RS232 PC через кабель удлинитель и разъёмным клемником RS485.Протакол работы канального уровня (2) соответствует международному стандарту ISO/IEC 7809:1993(HDLC).

Модули ввода(AIN8-i20)-вывода(AOUT1-20) комплекса DECONT являются локальными микропроцессорными устройствами связи с объектом и осуществляют первичную обработку входных датчиков непрерывных и дискретных сигналов и выдачу управляющих воздействий на ИМ. Каждый модуль имеет выход в технологическую сеть на основе интерфейса RS-485. У модулей каждый канал (в том числе интерфейса RS-485) имеет индивидуальную гальваническую изоляцию. Питание модулей осуществляется нестабилизированным напряжением 9…30 В постоянного тока. Алгоритмическое управление осуществляется контроллером DeCont-182.

Для взаимодействия контроллера DeCont-182 с модулями УСО применяется локальная технологическая сеть SYBAS на физическом интерфейсе RS-485.Модули в сети пассивны, любой обмен данными инициируется мастером сети (DeCont-182).Мастер передаёт модулям настроечные параметры, команды управления и считывает текущие данные.

Основные технические характеристики модуля AIN8-i20 :

Кол-во каналов аналогового ввода ……………....……....… 8 Напряжение питания ………..………..……….. 24 (9 … 30) В Ток потребления при напряжении питания 24В (не более): …… 80 мA Основная приведенная допускаемая погрешность .. 0,25 % Дополнительная приведенная допускаемая погрешность на 10 °С ……….… 0,1 % Входное сопротивление для режимов: 0 - 10 V …. 100 кОм 0 - 5 мА …… 400 Ом 0 - 20мА …… 100 Ом Предельные уровни сигналов: 0 - 10 V …………….. ± 150 В 0 - 5 мА ………….….. 13 мА 0 - 20мА ……..……….. 50 мА Масса ………………………………………………..…….. 0,45 кг

 

Основные технические характеристики модуля AOUT1-20:

Напряжение питания ………..………..……….. 24 (9 … 30) В Ток потребления при U=24В (не более): …………….. 70 мА Разрядность ЦАП ………………….………………..….. 12 бит Предел допускаемой приведенной погрешности ……. 0,1%  Дополнительная погрешность температуры на каждые 10 °С ……….. 0,05 % Масса ………………………………………………..…….. 0,25 кг

КТС верхнего уровня АСУ ТП

К верхнему уровню АСУ ТП относится АРМ оператора и БД.

АППАРАТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Минимальная конфигурация компьютеров АРМ.

Типовое рабочее место диспетчера:

Процессор – Pentium IV 3000 МГц.

Оперативная память – 1024 МБ.

Свободное дисковое пространство – 100 Gb.

Smart UPS – 1000 (или больше) VA.

Сервер базы данных:

Процессор – Pentium IV 3500 МГц

Оперативная память – 2048 МБ

Свободное дисковое пространство – 4 Тб.

Smart UPS – 1000 (или больше) VA

 

Программный комплекс верхнего уровня

обеспечивает:

отображение, архивирование и протоколирование информации о состоянии технологических объектов;

формирование и архивирование сообщений о событиях в системе;

возможность централизованного управления объектами;

формирование и выдачу на печать различных отчетов.

Фирменное программное обеспечение, разработанное ЗАО «НВТ-Автоматика» (Москва), включающее в себя:

систему реального времени «Тка» (контроллерная, устанавливаемая на контроллеры МФК, как исполняющая; графическая для оператора);

Систему технологического программирования на непроцедурном языке «НАВТ».

Систему комплексной отладки и моделирования «Abtester».

Систему информационного тестирования «ИнфАтест».

Библиотеку регулирования (производится НПФ «Дельфин-информатика»).

Объектную библиотеку базовых терминальных моделей (задвижки, клапана, насосы, аналоговые и дискретные параметры, системы стабилизации).

Объектную библиотеку моделей, ориентированную на определенный тип объекта управления.

Систему сквозного проектирования "НАВТ", обеспечивающую автоматизацию процесса проектирования и отслеживания изменений, вносимых в систему в процессе наладки и эксплуатации.

Все компоненты комплекса тесно интегрированы и совместно используются при разработке и модификации системы.

Рис. 1. Комплекс технических и программных средств для автоматизации процессов на ТЭЦ

 

Система реального времени ТКА

Конфигурируемая программная система реального времени ТКА предназначена для реализации контроля и управления технологическими процессами на энергетических объектах масштаба установки, группы установок (энергоблок, ХВО и т.п.), цеха и энергетической станции (производства) в целом.

Функциональные возможности ТКА:

автоматический контроль и отображение информации в виде мнемосхем, графиков (трендов), диаграмм, таблиц на экране компьютера;

предупредительная и аварийная сигнализация ‑ индивидуальная и групповая;

дистанционное управление арматурой и вспомогательным оборудованием;

управление автоматическим регулированием: изменение режима работы контуров, заданий и коэффициентов (собственно регулирование реализуется контроллерной модификацией ТКА);

функционально-групповое (программно-логическое) управление, автоматизированный пуск и останов в режиме управления или совета;

диагностика процесса и оборудования, идентификация состояния элементов объекта и системы;

диагностика технических и программных средств системы в реальном времени: осуществляется контроль работоспособности сети и отсутствия отказов основных технических средств ИИУС: модулей УСО, контроллеров, компьютеров АРМ, каналов связи, сохранности баз данных;

постоянное архивирование данных о состоянии объекта и системы;

расчет и накопление статистик: средних и суммарных показателей;

регистрация событий, включая действие оператора;

регистрация аварийных ситуаций (РАС);

анализ действия защит (АДЗ);

анализ истории технологического процесса, формирование отчетов и распечатка их по вызову;

защита от попыток несанкционированного доступа к информации и управляющим функциям;

имитационный режим работы системы для визуальной отладки прикладных программ;

возможность реализации дополнительных функций на встроенном непроцедурном языке или в режиме фоновой задачи.

Система технологического программирования на непроцедурном языке «НАВТ»

Непроцедурный язык проектирования и программирования "НАВТ" специально разработан для описания автоматизированных технологических комплексов и функционирования их элементов с целью обеспечения нового качественного уровня процесса разработки АСУ ТП. Язык предназначен для использования технологами-алгоритмистами и не требует специальных знаний в области программирования.

Интерфейс и принципы построения "НАВТ" являются дальнейшим развитием стандарта МЭК1131-3, учитывающим технологии системного программирования, появившиеся за 10 лет после его утверждения.

Основой построения языка "НАВТ" является обеспечение максимально дружественного интерфейса для разработчиков всех специальностей. При программировании это означает устранение этапа кодирования из процесса разработки АСУТП ‑ система исполняет формально описанный алгоритм решения задачи. Само решение производится на системном уровне.

В системе, построенной по объектной технологии, алгоритмы рассматриваются всегда в совокупности со структурами обрабатываемых данных. Поэтому, основной проектной единицей в "НАВТ" является типовая модель, имеющая характерный набор связанных с ней алгоритмов.

Язык технологического программирования "НАВТ" ориентирован на использование типовых моделей, адаптируемых к условиям конкретного проекта. При этом описание внутренней логики функционирования модели (алгоритмов типовой модели) четко отделяется от указаний о использовании модели и ее связях с другими элементами.

Объектная библиотека базовых терминальных моделей

Объектная библиотека базовых терминальных моделей содержит модели наиболее распространенных элементов объекта и АСУТП:

Исполнительные устройства:

задвижка (несколько видов);

насос, двигатель;

клапан;

задвижка;

регулирующая задвижка.

Аналоговые параметры:

частотный преобразователь;

аналоговые датчики;

Дискретные параметры:

дискретные датчики;

сигнализаторы.

Одноконтурные системы автоматического регулирования.

Объектная библиотека моделей для выбранного типа ТОУ

Библиотека содержит набор моделей, обеспечивающих автоматизацию выбранного типа технологического объекта управления.

Библиотечные элементы выступают при этом как "кубики" конструктора, из которых просто строится АСУТП любого объекта указанного типа. При этом модели образуют типовую иерархию: модели функциональных узлов управляют терминальными моделями, модели функциональных групп ‑ моделями функциональных узлов и т.п. Модель энергоблока управляет моделями котельной установки, турбинной установки (включая генератор) и моделями установок общеблочного оборудования.

Объектный способ построения библиотеки обеспечивает максимальную универсальность элементов ‑ "кубиков". В конкретных схемах управления и регулирования может потребоваться модификация типовых алгоритмов. Это легко может быть выполнено с помощью системы технологического программирования, входящей в ИИУС "САРГОН".

В комплект поставки библиотека включается по специальному заказу.

Система сквозного проектирования «НАВТ»

Система сквозного проектирования "НАВТ" является высокоэффективной автоматизированной системой проектирования АСУТП энергетических объектов уровня установки, блока, цеха и станции (производства) в целом.

Текущая версия 5.0 системы включает:

непроцедурный язык проектирования и программирования "НАВТ" (см. 5.2);

интегрированную среду разработки проектов;

компилятор языка "НАВТ".

Интегрированная среда разработки проектов "TkAconf" обеспечивает удобство проектирования АСУТП на языке "НАВТ" путем реализации дружественного интерфейса, заложенного в структуре языка, к проектировщикам различного профиля,.

Компилятор языка "НАВТ" обеспечивает автоматизацию процесса проектирования АСУТП в системе сквозного проектирования:

контроль непротиворечивости и целостности информации о проекте;

автоматизацию многих этапов проектирования и автогенерацию промежуточных и выходных форм;

автоматическое отслеживание изменений, вносимых в элементы, во всех описаниях проекта.

В комплект поставки система сквозного проектирования включается по специальному заказу.

Система отладки и моделирования «Abtester»

Система комплексной отладки и моделирования «Abtester» предназначена для тестирования как отдельных программ, разрабатываемых на непроцедурном языке «НАВТ», так и подсистем АСУТП в целом, включающих десятки программных модулей и сотни тестируемых моделей.

При отладке программного модуля система обеспечивает возможность задавать произвольные комбинации входных значений, отслеживать выполнение программы как по шагам алгоритма, так и по программным циклам. Отлаживается взаимодействие с исполняющей системой.

При тестировании подсистемы АСУТП проверяется совместная работа конфигурационно-связанных моделей, реализуемых различными программными модулями. Система обеспечивает удобные возможности переключения между алгоритмически связанными моделями, единство шагов исполнения алгоритмов с различной степенью детализации (например: шаг пуска энергоблока - шаг пуска турбины - шаг включения ПНД - шаг открытия задвижки).

Адекватность работы тестируемой системы ее работе в режиме реального времени обеспечивается использованием в Abtester общих с ТКА механизмов передачи и исполнения команд (СПИК) и информационного обмена между моделями.

«Abtester» представляет собой самостоятельно исполняемое 32-разрядное Windows приложение.

Система информационного тестирования "ИнфАтест"

Система информационного тестирования включает в себя набор тестов, контролирующих правильность передачи и обработки информации в АСУТП. Система позволяет обнаруживать различные виды ошибок и отслеживать изменения в обработке данных, происходящих при изменении конфигурации программного обеспечения. "ИнфАтест" особенно эффективен в АСУТП масштаба ТЭС, включающей сотни вычислительных узлов.

Система содержит следующие компоненты:

Автоматические тесты:

правильности функционирования первичных терминальных моделей;

правильности передачи информации вторичным моделям;

правильности функциональных преобразований аналоговых параметров, правильности записи данных в аварийную базу и формирование сводки данных по всем переменным вычислительного узла;

правильности преобразований на границах и за границами диапазона шкалы масштабирования аналогового параметра;

формирование расширенной сводки данных по тестируемому узлу с информацией о мнемосхемах;

сравнение значений переменных по одному и тому же узлу или мнемосхеме в новой и работающей на объекте версиях ТКА;

оценка зависимости величины потерь в передаваемых данных от настроек системы ввод/вывод.

Автоматическая имитация входных числовых данных:

Имитация статических данных;

Имитация динамических данных;

Создание искусственных конфигурационных файлов.

Просмотр и редактирование массивов данных, хранящихся в двоичных файлах.

Автоматическое изменение путей в конфигурационных файлах.

 

Комплекс аппаратного обеспечения АСУ ТП

В состав системы включены: