ЖУРНАЛ «СТА» №4/2003

При разработке алгоритма управле- ния объектом автоматизации пресле- довалась цель сделать данный компо- нент системы по возможности макси- мально надёжным и гибким. Для до- стижения этих целей на каждой управ- ляющей станции исполняются алго- ритмы управления двумя потоками — своим и соседним, с помощью чего удалось реализовать эффективный способ резервирования управляющих станций. Алгоритм управления состоит из сле- дующих частей: четыре блока регули- рования расходов, блок управления, блок обработки сигналов вводавыво- да, блок имитации и блок резервирова- ния. Блоки регулирования расходов представляют собой ПИДрегулято- ры, являющиеся стандартными ком- понентами используемого пакета. Пе- ременные регулирования — нормали- зованные объёмные расходы, измеря- емые методом сужающего устройства; выходные параметры — степень от- крытия клапанов; уставки — данные, либо поступающие от операторатех- нолога, либо формируемые автомати- чески в соответствии с выбранным ре- жимом работы технологических уста- новок. Блок управления — это своего рода ядро всей логики управления техноло- гическим оборудованием. Здесь обес- печивается безударное переключение режимов регулирования, обработка ди- ректив, поступающих от оператора, ре- ализация некоторых специфических режимов техпроцесса (режим удержа- ния заданного соотношения воз- дух/газ, режимы замены сырьевых форсунок и прочие). Кроме того, блок управления реализует алгоритмы авто- матизированного перевода технологи- ческих установок в требуемый режим работы (разогрев, пуск, получение инертного газа, режим полного горе- ния, снятие с режима, штатная работа, авария). Перевод из режима в режим инициируется самим блоком управле- ния либо по команде операторатехно- лога. Блок обработки сигналов осуществ- ляет преобразование сигналов в требуемую форму. В данном блоке про- исходит масштабирование сигналов вводавывода и вычисление расходов. Расходы вычисляются по сертифици- рованным алгоритмам, которые реали- зованы в виде ActiveXкомпонентов, разработанных нашими специалиста- ми. Блок имитации позволяет имитиро- вать поведение объекта автоматизации и предназначен для отладки интер- фейсной части проекта, а также и для обучения операторов техпроцесса. Блок резервирования обеспечивает диагностирование отказа управляю- щей станции соседнего потока. В слу- чае выявления такого отказа данный блок активизирует алгоритм управле- ния соседним потоком, а после восста- новления отказавшей станции возвра- щает ей управление процессом. Взаимодействие программных моду- лей, реализующих алгоритм управле- ния, с контроллерами вводавывода производится через разработанный специалистами фирмы «Эталон ТКС» драйвер, реализующий протокол обме- на ModBus/TCP для связи с устрой- ствами ADAM5000/TCP через Ethe- rnet. В качестве SCADAсистемы, реали- зующей интерфейс оператора и функ- ции информационносправочной сис- темы, используется InTouch версии 7.1. При создании интерфейса оператора перед разработчиками ставилась цель сделать работу оператора более удоб- ной и простой. Учитывались самые разные критерии: размеры, цветовая гамма и прочее. Почти для каждого ок- на были предусмотрены «горячие» кла- виши, чтобы оператор мог быстро и легко вызвать необходимую мнемосхе- му; при проектировании мнемосхем разработчики стремились сделать изо- бражения интуитивно более понят- ными. Основные мнемосхемы пред- ставлены на рис. 8 и 9. Взаимодействие программ управле- ния технологическим процессом, ис- полняемых на управляющих станциях, с программными оболочками рабочих мест операторовтехнологов осуществ- ляется по протоколу SuiteLink и про- токолу NetDDE, реализующему обмен данными в сети средствами Microsoft Windows. З АКЛЮЧЕНИЕ Микропроцессорная техника компа- нии Advantech показала достаточно высокую надёжность и быстродействие при работе на разных уровнях пред- ставленной системы управления тех- нологическими процессами. Тем не менее, в таких сложных и жёстких ус- ловиях применения, как АСУ ТП про- изводства технического углерода, во- просы дублирования и резервирования микропроцессорной техники, какой бы высокой надёжностью она не обла- дала, остаются чрезвычайно актуаль- ными, ведь даже кратковременный сбой в системе управления чреват крупными материальными издержка- ми и серьезно отражается на качестве продукции. В силу этого в рамках АСУ ТП была реализована система резерви- рования, которая в ходе эксплуатации продемонстрировала высокую эффек- тивность, обеспечивая непрерывность 28 СТА 4/2003 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 www.cta.ru Рис. 7. Функциональная схема алгоритма управления технологическим процессом Режим Задание Состояние управляющей станции соседнего потока Данные ввода-вывода соседнего потока Данные ввода-вывода своего потока Пуск/ Стоп Директивы оператора Блок управления Алгоритмы: 1. Разогрев реактора 3. Полное горение 2. Пуск 4. Получение инертного газа Блок регулирования расхода сырья Режим Задание Блок регулирования расхода газа Режим Задание Блок регулирования расхода воздуха Режим Задание Блок регулирования расхода воды Запуск логики управления соседним потоком Блок имитации Блок резервирования Блок обработки сигналов