ЖУРНАЛ «СТА» №3/2002

А ППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА Система контроля и управления вра- щающимися печами реализована на базе IBM PC совместимых аппаратных средств и стандартной сетевой аппара- туры Ethernet, Arcnet. Учитывая жесткие условия эксплуа- тации (высокая запыленность), кон- троллеры смонтированы в шкафу со степенью защиты IP55 серии technopac II electronic фирмы Schroff (рис. 7). В контроллерах используются следу- ющие модули и платы: ● процессорные платы 5066 фирмы Octagon Systems; ● универсальные модули вводавывода UNIO961 фирмы Fastwel; ● платы дискретного ввода TBI24/0 и дискретного вывода TBI0/24 фирмы Fastwel; ● модули УСО дискретного ввода 70GIAC5A и дискретного вывода 70GOAC5A фирмы Grayhill; ● модули аналогового ввода с гальва- нической изоляцией ADC32G фир- мы «Риус»; ● модули аналогового вывода AO16C8 фирмы Fastwel; ● источники питания фирмы Artesyn Technologies; ● оборудование для создания резерви- рованных систем: разветвители, ком- мутаторы, модули контроля работы процессоров (арбитры) и т.д. — раз- работки фирмы «Лидер». Общее количество входных/выход- ных сигналов составляет порядка 300, а общее количество параметров систе- мы, включая расчетные, лабораторные и специальные, — порядка 1000. Поскольку система выполняет ответ- ственные управляющие функции, к её техническим средствам предъявляются очень жесткие требования по надежно- сти. Требуемые показатели надежности достигаются с помощью резервирова- ния основных компонентов системы (рис. 8). Имеется два идентичных комплекта процессорных плат и модулей УСО (основной и резервный контроллеры), каждый из которых смонтирован в от- дельном крейте со своим блоком пита- ния. Все входные сигналы через раз- ветвитель подключаются к обоим ком- плектам УСО. Выходные сигналы под- ключаются к программно управляемо- му коммутатору. Основной и резерв- ный контроллеры работают синхронно и параллельно: производится ввод и обработка сигналов с объекта, выпол- няются расчеты, формируются управ- ляющие воздействия, но сигна- лы на исполнительные механиз- мы проходят только с основного контроллера. Работоспособ- ность контроллеров проверяет- ся специальным модулемарби- тром. В случае выхода из строя основного контроллера (пропа- дание питания, «зависание» программы или другое событие, повлекшее превышение време- ни отклика) производится пере- коммутация выходных цепей на резервный контроллер, который получает статус основного. То есть деление на основной и ре- зервный контроллеры в доста- точной степени условно. Таким образом в системе кон- троля и управления вращающи- мися печами реализовано «горя- чее» резервирование с «безудар- ным» подхватом всех функций. Аналогичный подход реализо- ван и на других технологических объектах ОАО «Комбинат Маг- незит», где внедрена система МАИС и присутствуют управляющие функции. Преимущества использования резер- вирования достаточно очевидны. Кро- ме абсолютной живучести системы, обеспечивается также удобство эксплу- атации и ремонта, ведь замену и добав- ление модулей, подключение новых то- чек, перекоммутацию сигналов можно производить без остановки системы. Такое решение позволяет при проекти- ровании новых объектов автоматиза- ции смело закладывать «бесщитовой» вариант системы управления, когда по- казывающие и регистрирующие прибо- ры исключаются полностью, а количе- ство органов ручного управления сво- дится к минимуму. Ясно, что капиталь- ные затраты и последующие эксплуата- ционные расходы в этом случае сущест- венно меньше. Что касается стоимости, то, как показывает наш опыт, удорожа- ние, связанное с выбором резервиро- ванной системы вместо нерезервиро- ванной, составляет не более 2025% от общей стоимости проекта. П РОГРАММНОЕ ОБЕСПЕ Ч ЕНИЕ В качестве инструментальных про- граммных средств при реализации си- стемы использовалась система МА- ИС, разработанная НТЦ «Лидер» (г. Озерск). Это полностью отечественная разра- ботка, учитывающая специфику при- борного парка и исполнительных меха- низмов российских предприятий. Раз- работчики могут адаптировать про- граммные средства к особенностям конкретного предприятия и конкрет- ной технологии. В процессе внедрения и отладки системы контроля и управ- ления вращающимися печами были внесены дополнения в базовое про- граммное обеспечение специально для решения нестандартных задач, связан- ных, в частности, с реализацией регу- лятора теплового режима: ● встроенные программные адаптив- ные фильтры нижних частот до деся- того порядка включительно для об- работки аналоговых входных сигна- лов; ● набор компонентов для создания программных адаптивных фильтров нижних частот до сотого порядка включительно; ● возможность выполнения вычисле- ний в формате с двойной точностью; ● возможность построения регулято- ров любого уровня сложности и с любыми законами регулирования, в том числе с использованием распре- деленной сетевой модели вычисле- ний; ● возможность внесения изменений в управляющие алгоритмы в режиме online через ТИС с немедленной проверкой результата без переза- грузки контроллера, а значит, и без влияния на ход технологического процесса; 26 СТА 3/2002 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / Т ЯЖЕ ЛА Я П Р ОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru Рис. 7. Размещение резервированного контроллера в шкафу technopac II electronic фирмы Schroff