СТА 4/2010

Аппаратная реализация Структурная схема комплекса техни ческих средств модернизированной АСУ ТП приготовления бражки (рис. 2) имеет три уровня иерархии. Нижний уровень включает в свой состав технические средства, выполня ющие функции оцифровки, а также ввода вывода аналоговых и дискрет ных сигналов. Средний уровень системы реализует ся на базе индустриального компьюте ра и выполняет функции промышлен ного контроллера, обеспечивающего ввод информации в систему как от нижнего уровня (датчики), так и от верхнего уровня (рецептура, задания), её обработку, выполнение всех алго ритмов, выдачу управляющих сигналов и архивирование данных. Промыш ленный контроллер и необходимые средства среднего уровня размещаются в специальном защищённом шкафу. Верхний уровень системы построен на базе персонального компьютера с монитором высокого разрешения и вы полняет функции автоматизированно го рабочего места (АРМ) оператора (рис. 3). На этом уровне реализуются функции централизованного контроля и управления технологическими про цессами оператором варочного отделе ния, а также осуществляются оператив ный ввод данных, визуализация в режи ме on line и регистрация информации. Управление клапанами подачи воды и пара производится электропневмоп реобразователями через модули гальва нической развязки Dataforth по анало говому интерфейсу (ток 4…20 мА). Дозаторы ферментов и частотные приводы насосов также управляют ся током 4…20 мА через указанные модули развязки и нормализации. Для обеспечения человеко ма шинного интерфейса используется АРМ оператора, на котором отобра жаются все мнемосхемы, графики и панели настроек ПИД регуляторов, а также ведутся база данных и протокол работы системы. Доступ к данным и настройкам закрыт паролями. Программная реализация Программная реализация функций модернизированной системы построе на, как и на всех ранее внедрённых на данном предприятии АСУ ТП, на базе операционной системы реального вре мени (ОС РВ) QNX 6.3 и прикладного программного обеспечения, разрабо танного на основе пакета SCADA Silver 2.0 (фирма RTS Ukraine) и пакета раз работки ISaGRAF Workbench 3.4 (ком пания ICS Triplex). Такой состав программных средств обеспечивает высоконадёжную, эф фективную, гибкую, распределённую реализацию АСУ ТП, которая выпол няет функции сбора и логической об работки данных, управления, архиви рования информации, аварийной и предупредительной сигнализации, ин терфейса оператора, прозрачного до ступа к данным разных систем автома тизации, поддержки неограниченного количества АРМ для технического пер сонала завода (в настоящее время по мимо семи АРМ оперативного персо нала на заводе внедрены АРМ началь ника смены, начальника КИПиА и главного инженера). О СОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ Учитывая то, что подробное описа ние функционирования АСУ ТП при готовления бражки было приведено в статье [1], есть смысл остановиться только на новых особенностях функ ционирования модернизированной АСУ ТП. Основные изменения косну лись варочного отделения. Функцио нирование дрожжебродильного отде ления производится в том же объёме и под управлением того же контроллера, что и ранее, за исключением только то го, что теперь этот контроллер осво бождён от функций управления вароч ным отделением, которые перенесены на новый контроллер. Какие же изменения претерпела подсистема управления варочным от делением? 62 СТА 4/2010 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / ПИЩЕ В А Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru Рис. 3. Рабочее место оператора и щит управления варочного отделения +5 В +12 В X Ethernet Ethernet Сеть предприятия АРМ Исполнительные механизмы Контроль включения механизмов Контроллеры термометров сопротивления и весоизмерительное оборудование RS 485 RS 485 RS 485 RS 485 4…20 мА Частотные преобразователи Шкаф преобразователей =24 В Дозаторы Пневмоклапаны Шкаф управления ~220 В Датчики давления, расхода, температуры и веса 4 COM PCL 746 UPS Коммутатор Нормали заторы SCM7B39 БП AT Плата Промышленный компьютер на базе шасси выходных сигналов Плата ЭПП АЦП PCI 1713 ЦАП PCI 1724 Процессорная плата PCA 6187 БП Реле IDE PRO Условные обозначения : ТСП 100П – термометры сопротивления; БП PWR 242 – блок питания PWR 242; БПО 32 – преобразователи сигналов термометров сопротивления; ЭПП – электропневмопреобразователи; SCM7B39 – нормализаторы сигналов с изоляционным барьером; БП АТХ – блок питания типа АТХ; PCLD 782 – многоканальная плата гальванической развязки входных сигналов; PCL 730 – плата дискретного ввода вывода с гальванической изоляцией; 4 COM PLC 746 – четырёхпортовая интерфейсная плата; UPS – источник бесперебойного питания; АРМ – автоматизированное рабочее место оператора. Рис. 2. Структурная схема комплекса технических средств модернизированной АСУ ТП приготовления бражки Рис. 1. Оборудование щита управления варочного отделения © СТА-ПРЕСС