Пример реализации контроллеров

6. Пример реализации контроллеров

В качестве примера контроллера, построенного на базе концепции открытых систем рассмотрим контроллер CS104 фирмы Steinhoff. Это компактный, модульный и PC-совместимый компьютер, который может комплектоваться оборудованием любой фирмы, поставляющей платы в формате PC/104, в том числе платы ввода-вывода, жесткие или гибкие диски, PC-карты, флэш-память и т. д. Базовый комплект контроллера фирмы Steinhoff: процессорный модуль, включающий сам процессор, 4-Мбайт динамическое ОЗУ, интерфейсы для клавиатуры, мыши, два последовательных и один параллельный порт, IDE/FDD, 128-Kбайт флэш-памяти, таймер реального времени, сторожевой таймер, Ethernet. Для ОС QNX обеспечивается удаленная загрузка по сети. По усмотрению пользователя контроллер CS104 может быть укомплектован одним из следующих интерфейсов для промышленных сетей: Profibus, CAN, InterBus-S, LonWorks, II/O Lightbus, к каждому из которых поставляются драйверы, работающие в QNX. Для технологического программирования используется пакет ISaGRAF с исполнительной системой для ОС QNX. Такая архитектура ПО позволяет на работающей системе осуществлять удаленное программирование (на технологических языках IL, ST, FB, SFC, LD) и отладку в защищенном режиме элементов приложения, обслуживающих отдельные 32-разрядные задачи рабочего процесса, что гарантирует высокую надежность работы системы в целом.

Взаимодействие со SCADA-системами обеспечивают драйверы для нескольких пакетов, таких как RealFlex, Sitex и др. [2]. Таким образом, контроллер CS104 позволяет построить систему АСУ ТП с использованием стандартных компонентов, обладающую модульностью и масштабируемостью, т. е. в полной мере соответствующую концепции открытых систем.

Литература

1. Кулаков М.В. Технические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1983. - 424 с.

2. Никитенко Е.А. автоматизация и телеконтроль электрохимической защитой магистральных газопроводов. М.: Недра, 1976.

3. Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. Учеб. пособ. -М.: Химия, 1982. - 296 с.

4. Теория автоматического управления / Под ред. Нетушила А.В. Ч.1. -М.: Высш. шк., 1968.

5. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория автоматического регулирования. -М.: Наука, 1966.

6. Дадаян Л.Г. Автоматизация технологических процессов: методические указания к курсовому и дипломному проектированию. -Уфа.: Изд-во УНИ, 1985. - 225 с.

7. Камразе А.Н., Фитерман М.Я. Контрольно-измерительные приборы и автоматика. Л.: Химия, 1988. - 225 с.

8. Стефани Е.П. Основы построения АСУТП: Учеб. пособ. -М.: Энергоиздат, 1982. -352 с.

9. Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины: Справочник /Под ред. Кошарского Б.Д. -Изд. 3-е. -Л.: Машиностроение, 1976. -486 с.

10. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: Учебник. -М.: Химия, 1985. -352 с.

11. Теория автоматического управления: Учебник. В 2-х частях / Под ред. А.А.Воронова. -М.: Высш.шк., 1986. -Ч.1. - 367 с. - Ч.2. -504 с.

12. Аязян Г.К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования: Учеб. пособ. -Уфа.: Изд-во УНИ, 1986. -135 с.

13. Веревкин А.П., Попков В.Ф. Технические средства автоматизации. Исполнительные устройства: Учеб. пособ. -Уфа.: Изд-во УНИ, 1996. -95 с.

14. ГОСТ 21.404-85. Обозначения условные приборов и средств автоматизации.

15. ГОСТ 21.408-93. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.

16. Кузнецов А. SCADA-системы: программистом можешь ты не быть.// СТА. -1996. -№ 1. –С. 32 – 35.

17. Кабаев С. SCADA-пакет InTouch в отечественных проектах.// Мир компьютерной автоматизации. -1997. -№ 2. – С. 88 – 90.

18. Христенсен Д. Знакомство со стандартом на языки программирования PLC IEC 1131-3.// Мир компьютерной автоматизации. -1997. -№ 2. – С. 24 – 25.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

Часть 1. Теория Автоматического Управления (ТАУ) 3

1. Основные термины и определения ТАУ. 3

1.1. Основные понятия. 3

1.2. Классификация АСР. 6

1.3. Классификация элементов автоматических систем. 8

2. Характеристики и модели элементов и систем. 8

2.1. Основные модели. 8

2.2. Статические характеристики. 9

2.3. Динамические характеристики. 10

2.4. Дифференциальные уравнения. Линеаризация. 11

2.5. Преобразования Лапласа. 13

2.6. Передаточные функции. 16

2.6.1 Определение передаточной функции. 16

2.6.2 Примеры типовых звеньев. 17

2.6.3 Соединения звеньев. 19

2.6.4 Передаточные функции АСР. 20

2.6.5 Определение параметров передаточной функции объекта

по переходной кривой. 21

2.7. Частотные характеристики. 22

2.7.1 Определение частотных характеристик. 22

2.7.2 Логарифмические частотные характеристики. 24

3. Качество процессов управления. 25

3.1. Критерии устойчивости. 25

3.1.1 Устойчивость. 25

3.1.2 Корневой критерий. 26

3.1.3 Критерий Стодолы. 27

3.1.4 Критерий Гурвица. 27

3.1.5 Критерий Михайлова. 29

3.1.6 Критерий Найквиста. 29

3.2. Показатели качества 30

3.2.1 Прямые показатели качества. 30

3.2.2 Корневые показатели качества. 31

3.2.3 Частотные показатели качества. 31

3.2.4 Связи между показателями качества. 32

4. Настройка регуляторов. 32

4.1. Типы регуляторов. 32

4.2. Определение оптимальных настроек регуляторов. 33

Часть 2. Средства автоматизации и управления. 35

1. Измерения технологических параметров. 35

1.1. Государственная система приборов (ГСП). 35

1.2. Точность преобразования информации. 35

1.3. Классификация КИП. 37

1.4. Виды первичных преобразователей. 37

1.5. Методы и приборы для измерения температуры. 38

1.5.1 Классификация термометров. 38

1.5.2 Термометры расширения. Жидкостные стеклянные. 38

1.5.3 Термометры, основанные на расширении твердых тел. 39

1.5.4 Газовые манометрические термометры. 39

1.5.5 Жидкостные манометрические термометры. 40

1.5.6 Конденсационные манометрические термометры. 40

1.5.7 Электрические термометры. 40

1.5.8 Термометры сопротивления. 42

1.5.9 Пирометры излучения. 42

1.5.10 Цветовые пирометры. 43

1.6. Вторичные приборы для измерения разности потенциалов. 43

1.6.1 Пирометрические милливольтметры. 43

1.6.2 Потенциометры. 44

1.6.3 Автоматические электрические потенциометры. 44

1.7. Методы измерения сопротивления. 45

1.8. Методы и приборы для измерения давления и разряжения. 46

1.8.1 Классификация приборов для измерения давления. 46

1.8.2 Жидкостные манометры. 47

1.8.3 Чашечные манометры и дифманометры. 47

1.8.4 Микроманометры. 48

1.8.5 Пружинные манометры. 48

1.8.6 Электрические манометры.

Преобразователи давления типа "Сапфир". 48

1.9. Методы и приборы для измерения расхода пара, газа и жидкости. 50

1.9.1 Классификация. 50

1.9.2 Метод переменного перепада давления. 51

1.9.3 Расходомеры постоянного перепада давления. 52

1.9.4 Расходомеры переменного уровня. 52

1.9.5 Расходомеры скоростного напора. 53

1.10. Методы и приборы для измерения уровня. 53

1.10.1 Методы измерения уровня. 53

1.10.2 Поплавковый метод измерения уровня. 53

1.10.3 Буйковые уровнемеры. 53

1.10.4 Гидростатические уровнемеры. 54

1.10.5 Электрические методы измерения уровня. 54

2. Исполнительные устройства 55

2.1. Классификация исполнительных устройств 55

2.2. Исполнительные устройства насосного типа 55

2.3. Исполнительные устройства реологического типа 56

2.4. Исполнительные устройства дроссельного типа 56

2.5. Исполнительные механизмы 57

3. Функциональные схемы автоматизации 58

3.1. Условные обозначения 58

3.2. Примеры построения условных обозначений приборов и средств

автоматизации 60

3.3. Примеры схем контроля температуры 64

3.4. Примеры схем контроля давления 66

3.5. Схемы контроля уровня и расхода 68

Часть 3. Современные системы управления производством 69

1. Структура АСУ ТП 69

2. Устройства связи с объектом (УСО). 70

3. Аппаратная и программная платформа контроллеров 72

4. Операционная система PC-контроллеров 73

5. Средства технологического программирования контроллеров 74

6. Пример реализации контроллеров 75

Литература 76

Похожие работы

Основы управления образовательными системами

Скачать

201630

6

6

... определенное время (период подготовки высококвалифицированного рабочего или специалиста). Взаимодействие государственных органов с заказчиками кадров призвано стимулировать гибкость и рационализацию управления образовательной системой, распределять между ними ответственность за процесс и качество профессиональной подготовки, сохраняя при этом единое образовательное пространство в государстве. ...

Управление образовательными системами

Скачать

115035

0

0

... на паритетных началах входят представители государственного органа управления образованием, соответствующего органа местного самоуправления и (или) местного (муниципального) органа управления образованием, действующих образовательных учреждений, общественности. Предметом и содержанием экспертизы является установление соответствия условий осуществления образовательного процесса, предлагаемых ...

Современное социальное управление - состояние, тенденции изменения

Скачать

60252

1

0

... потом и на развитие. В этом ей следует в большей мере опереться на свой исторический выбор, отклонения от которого всегда при­носили России беды и невзгоды. Глава 3. Тенденции изменения в социальном управлении Формирование гражданского общества на принципах корпора­тизма поставит под контроль государство, публичную власть, которые все в большей мере будут выполнять свою главную функцию, ...

Проектирование организационных структур государственного управления

Скачать

121657

0

5

... и характеристиками организационных структур. Они построены на основе сбора, анализа и обработки эмпирических данных об организациях, функционирующих в сопоставимых условиях. Процесс проектирования организационной структуры управления должен быть основан на совместном использовании охарактеризованных выше методов. 2.3 Тенденции проектирования структур управления Рассмотрение принципиальных ...