ЖУРНАЛ СТА 1/2012

нального компьютера в офисном ис- полнении. Для связи с объектами сред- него уровня по интерфейсу RS-485 ком- пьютер снабжается платой преобразо- вания интерфейсов PCI-1602UP-A2E (Advantech). Как правило, компьютер дублируется панелью оператора фирмы Maple Systems типа BLU300M-002, рас- положенной на лицевой панели мон- тажного шкафа, в котором находится промышленный контроллер. Посколь- ку обычно монтажный шкаф располо- жен в непосредственной близости от технологического оборудования, такое решение позволяет обслуживающему персоналу оперативно отслеживать те- кущие показатели технологического процесса и своевременно его корректи- ровать. Программное обеспечение должно решать задачи сбора данных с датчи- ков, их обработки по заданному алго- ритму и формирования сигналов управления исполнительными уст- ройствами. Помимо этого на него ло- жится задача формирования пользова- тельского интерфейса верхнего уров- ня, который должен включать в себя функции представления получаемой информации в табличной и графиче- ской формах, а также архивирования данных. Для решения этих задач были выбраны две системы программирова- ния: ADAMVIEW32 и SCADA-система GeniDAQ. На основе первой системы были разработаны программы работы оборудования среднего уровня, то есть промышленного контроллера ADAM- 5510M и его модулей ввода-вывода, а GeniDAQ позволила создать нагляд- ный пользовательский интерфейс, оперативно отражающий ход техноло- гического процесса в графической и табличной формах. Для обеспечения работы панели оператора использова- лась фирменная программа BlueLeaf. П РИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ АСУ ТП Описанный набор оборудования для создания АСУ ТП универсален и явля- ется базовым для решения целого ряда задач, связанных с химико-термичес- кой обработкой металлов. Рассмотрим несколько примеров практической реа- лизации АСУ ТП на этой основе. Наиболее распространённый в тер- мообработке процесс цементации про- исходит в печах с контролируемой ат- мосферой. Контролируемые атмосфе- ры представляют собой искусственные газовые атмосферы, получаемые в га- зоприготовительных установках – эн- догенераторах путём сжигания при- родного газа. Основной состав реаль- ной эндотермической атмосферы, по- лученной из городского газа, может в зависимости от состава газа и техниче- ского состояния оборудования изме- няться в некоторых пределах: 17,5–25% оксида углерода, 36,5–44% водорода, 0–2% метана, 0–1,5% диок- сида углерода, 0,1–2,3% водяных паров. В то же время именно от каче- ства получаемого эндогаза в решаю- щей мере зависит весь последующий технологический процесс термообра- ботки, и поэтому весьма важно под- держивать оптимальный для этого про- цесса состав эндогаза. Газовым компо- нентом, к содержанию которого в со- ставе эндогаза технологический про- цесс термообработки наиболее чув- ствителен, является диоксид углерода: для того чтобы состав эндогаза был оп- тимальным, уровень диоксида углеро- да следует поддерживать в пределах 0,2–0,4%. На рис. 2 представлена блок-схема автоматической системы управления эндогенераторами ЭН-125. Система управления охватывает два эндогенера- тора ЭН-125 и состоит из промышлен- ного контроллера ADAM-5510М с мо- дулями ввода-вывода ADAM-5090 (4 интерфейса RS-232) и ADAM-5069 (8 реле), а также из модуля газоанализа- тора СО, СО 2 , СН 4 с двумя газовыми электроклапанами, предназначенными для коммутации проб эндогазовой ат- мосферы. Текущие значения оксида, диоксида углерода и метана отобра- жаются на электронном табло панели шкафа управления (рис. 3). В качестве исполнительных устройств управления расходом природного газа, поступаю- щего в эндогенераторы, используют- ся газовые контроллеры D-6230/6231 (рис. 4). Система работает следующим обра- зом. Пробы эндогаза от эндогенерато- ров поочередно поступают через газо- вые электроклапаны, управляемые ре- лейными сигналами с ADAM-5069, на модуль газоанализатора. По интерфей- су RS-232 значения содержания окси- да, диоксида углерода и метана в соот- ветствующем эндогенераторе через мо- дуль ввода-вывода ADAM-5090 посту- пают на процессор промышленного контроллера, где текущее значение диоксида углерода сравнивается с за- данной величиной, а другие два компо- нента (содержание СО и СН 4 ) рассмат- риваются как информационные ве- личины, характеризующие качество эндогаза и состояние катализатора эн- догенератора соответственно. Прог- рамма в промышленном контроллере формирует сигнал управления, кото- рый поступает по цифровому каналу на соответствующий газовый контроллер, изменяющий в ту или иную сторону расход природного газа, поступающего на эндогенератор. Система управления позволяет поддерживать заданный уро- вень диоксида углерода с точностью до ±0,025%. Рассмотрим автоматическую систему управления газовой цементацией в ка- мерных печах. Как правило, при цементации в печь подаются эндо- и природный газы с со- отношением расходов 10:1. Управление углеродным потенциалом печной атмо- сферы возможно путём увеличения рас- хода природного газа, что приводит к увеличению углеродного потенциала, или путём уменьшения расхода природ- ного газа с одновременной подачей воз- 62 СТА 1/2012 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г Р АЦИЯ / МАШИНОС Т РОЕ НИЕ www.cta.ru Рис. 5. Блок-схема автоматической системы управления газовой цементацией CН 4 CН 4 Воздух Воздух Воздух RS-485 E = 0 – 45 мB E = 0 – 1,5 B Электро- клапан Датчик кислорода Персональный компьютер Камерная печь Pekat 2.3 Газовый контроллер D-6231 Газовый контроллер D-6231 ADAM-5017 ADAM-5090 ADAM-5069 Панель оператора ADAM-5510M ADAM-5018 © СТА-ПРЕСС