ЖУРНАЛ «СТА» №4/2003

Для разводки сигнальных проводников использованы надёжные и очень удобные в эксплуатации наборные клеммы WAGO. Питание аппаратуры осу- ществляется продублирован- ными (подключены парал- лельно через диоды Шотки) источниками питания NFS110 (Artesyn Technologi- es), отличающимися непри- хотливостью ко входному на- пряжению (85264 В, 47440 Гц) и высокой ста- бильностью выходного на- пряжения. Для обеспечения устойчи- вости системы к помехам в цепях питания в состав ком- плекса технических средств включены источники бесперебойного питания SmartUPC SUA1500INET (APC), ко- торые, помимо фильтрации сетевых помех, способны обеспечить автоном- ную работу системы в течение 20 минут после отключения электропитания. Система управления диагностирует на- личие электропитания и выдаёт ава- рийный сигнал, что позволяет опера- тивному персоналу своевременно пе- ревести технологический процесс в безопасный режим и избежать повреж- дения оборудования и порчи продук- ции. Уровень взаимодействия системы управления с оператором реализует операторский интерфейс, который снабжает операторатехнолога опера- тивной информацией о протекании технологического процесса, обеспечи- вает приём от оператора директив и пе- редачу их на управляющие станции. На уровне взаимодействия системы уп- равления с оператором реализуются также функции накопления и отобра- жения архивной исторической инфор- мации. В качестве рабочих станций операто- ровтехнологов используются IBM PC совместимые персональные компьюте- ры стандартного исполнения с сетевым интерфейсом Ethernet. Рабочие стан- ции операторов для защиты от внеш- них неблагоприятных условий эксплу- атации (сажевая пыль) размещены в специальных пультах с принудитель- ным нагнетанием чистого воздуха (рис. 5) и укомплектованы защищён- ными промышленными клавиатурами с манипуляторами DT810 фирмы Texas Industrial Peripherals (рис. 6). С целью обеспечения непрерывнос- ти управления технологическим про- цессом в случае отказа компьютера для каждого из потоков установлено по две одинаковых рабочих станции операто- ров, функционирующих независимо друг от друга. Комплекс технических средств АСУ ТП объединён высокоскоростной ло- кальной вычислительной сетью (ЛВС) стандарта Ethernet с использованием сетевых концентраторов (3Com), что обеспечивает требуемую скорость пе- редачи данных и возможность наращи- вания системы. Топология сети звездо- образная. Структура ЛВС (рис. 2) проектирова- лась таким образом, чтобы обеспечить требуемые надёжность и скорость пе- редачи информации. Операторские станции подключены к разным ветвям ЛВС, а связь с управляющими станци- ями потоков возможна по двум марш- рутам, что придаёт системе устойчи- вость к нарушениям каналов связи. Кроме того, подобная структура делает возможным логическое диагностирование состояния средств и физичес- ких каналов передачи данных по сети. Для передачи инфор- мации применяется экрани- рованный кабель типа витая пара SFTP. Таким образом обеспечена защищённость системы от внешних неблагоприятных факторов и, кроме того, реа- лизовано практически полное аппаратное резервирование комплекса технических средств на всех уровнях, включая среду передачи дан- ных, что определило высокую отказоустойчивость АСУ ТП в целом. П РОГРАММНЫЙ АСПЕКТ СИСТЕМЫ При создании программного обеспе- чения системы перед разработчиками были поставлены три задачи: написать драйверы вводавывода, реализовать алгоритм управления, написать про- граммный модуль подсистемы резер- вирования. Параллельно разрабатыва- лись сервисные программы для на- стройки и калибровки контроллеров вводавывода, а также писались про- граммные модули, которые реализуют алгоритмы расчёта расходов компо- нентов, участвующих в технологичес- ком процессе получения технического углерода. В результате получено про- граммное обеспечение, построенное по модульному принципу и содер- жащее несколько частей, которые вза- имодействуют между собой. Среда разработки программного обеспечения АСУ ТП была сформиро- вана на основе пакета Wonderware Fac- tory Suite 2000. Управляющие станции и рабочие станции операторовтехнологов функ- ционируют под управлением операци- онной системы Microsoft Windows NT 4.0 Workstation (Service Pack 6a). В качестве приложения, исполняе- мого на управляющих станциях и реа- лизующего основные алгоритмы уп- равления технологическими установ- ками, используется управляющая сис- тема с открытой архитектурой InCont- rol версии 7.1. На рис. 7 представлена функцио- нальная схема алгоритма управления технологическим процессом. СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / Х ИМИ Ч Е С К А Я П Р ОМЫШЛ Е ННОС Т Ь 27 СТА 4/2003 www.cta.ru Рис. 5. Операторская цеха № 1 НКТУ: рабочие станции попарно (основная и резервная) размещены в пультах с принудительным нагнетанием чистого воздуха для защиты от сажевой пыли Рис. 6. Рабочая станция, укомплектованная защищённой промышленной клавиатурой с манипулятором DT-810 (Texas Industrial Peripherals)