- •Оглавление
- •1. Общая характеристика задач энергоснабжения и автоматизации энергоучета
- •1.1. Назначение и задачи топливно- энергетического комплекса
- •1.2. Общая характеристика систем потребления электрической и тепловой энергии
- •1.3. Общая характеристика систем снабжения энергией и энергоносителей
- •1.4. Состояние и перспективы развития систем автоматизированного энергоучета
- •1.4.1. История развития средств автоматизации энергоучета
- •1.4.2 Состояние и цели систем автоматизированного контроля и учета (аскуэ)
- •1.5. Основные требования и направления развития аскуэ
- •1.6. Информационно-экономическое сопровождение автоматизированного энергоучета
- •2. Структурное построение, классификация и экономическая эффективность аскуэ
- •2.1. Структурное построение аскуэ
- •2.1.1. Обобщенная структурная схема аскуэ
- •2.1.2. Вырожденные структуры
- •2.2. Классификация аскуэ
- •2.3. Типовые структурные схемы, реализованные аскуэ
- •2.3.1. Специализированные и комплексные аскуэ предприятий
- •2.3.2. Аскуэ территориально распределенных объектов
- •2.3.3. Интегрированные аскуэ
- •2.4. Эффективность аскуэ
- •2.4.1. Потери в структуре энергопотребления и направления их минимизации
- •2.4.2. Технико-экономическая эффективность аскуэ
- •3. Принципы организации контроля и учета в системах снабжения энергией и энергоресурсами
- •3.1. Краткий обзор источников энергии
- •3.1.1. Централизованные источники энергии
- •3.1.2. Автономные источники энергии
- •3.1.3. Возобновляемые источники энергии
- •3.2. Системы снабжения теплом и теплоносителями
- •3.2.1. Назначение и структура систем теплоснабжения
- •3.2.2. Основные схемы систем теплоснабжения и теплопотребления
- •3.2.3. Автономные системы теплоснабжения
- •3.3. Системы снабжения электрической энергией
- •3.3.1. Общие определения электрических цепей и параметров
- •3.3.2. Структура системы централизованного энергоснабжения
- •3.3.3. Контролируемые и учитываемые параметры электроснабжения
- •3.4. Системы газоснабжения
- •3.4.1. Назначение и структура систем газоснабжения
- •3.4.2. Состав и функции узла коммерческого учета газа
- •3.5. Комплексный инструментальный учет и контроль в системах энергопотребления
- •3.5.1. Структура системы комплексного учета и контроля параметров энергопотребления
- •3.5.2. Характеристика контролируемых параметров
- •3.5.3 Организационно-технические мероприятия при создании аскуэ
- •4. Формирование измерительной информации
- •4.1. Информационные сигналы
- •4.2. Измерительные преобразователи
- •4.3. Интеллектуальные датчики, счетчики и вычислители
- •4.4. Погрешность и класс точности средств измерения
- •4.5. Метрологическое обеспечение измерительных приборов
- •4.6. Основные требования к измерительной аппаратуре аскуэ
- •5. Обработка и отображение информации средствами вычислительной техники
- •5.1. Основные характеристики и функции микроЭвм в аскуэ
- •Параметры линейки промышленных компьютеров Rokcwell Automation
- •Основные параметры промышленных контроллеров
- •5.2. Программное обеспечение
- •5.2.1. Общие сведения о программном обеспечении
- •5.2.2. Программное обеспечение аскуэ
- •5.3. Аппаратура локального контроля аскуэ
- •5.3.1. Назначение приборов локального контроля (плк)
- •5.3.2. Классификация приборов локального контроля
- •5.3.3. Принципы построения приборов локального контроля для аскуэ
- •6. Передача измерительной информации
- •6.1. Общие принципы передачи информации
- •6.1.1. Структурная схема канала передачи информации
- •6.1.2. Параметры цифрового потока
- •Взаимосвязь скорости передачи данных и диапазона частот сигнала
- •6.1.3. Мультиплексирование цифровых сигналов
- •Характеристика иерархий мультиплексированных цифровых потоков
- •6.2. Стандартные последовательные цифровые коды
- •6.3. Проводные и волоконно-оптические линии связи
- •6.3.1. Проводные линии
- •6.3.2. Волоконно-оптические линии связи
- •6.4. Интерфейсы измерительных каналов и проводных линий связи
- •6.4.1. Интерфейсы аппаратуры нижнего уровня аскуэ
- •6.4.2. Интерфейсы аппаратуры среднего и верхнего уровней
- •6.4.3. Преобразователи интерфейсов
- •6.5. Передача информации с рассредоточенных объектов аскуэ по беспроводной связи
- •6.5.1. Основные параметры линий беспроводной передачи данных
- •Частотные диапазоны радиоаппаратуры передачи данных по беспроводным линиям связи
- •6.5.2. Радиорелейные линии связи и радиоудлинители
- •6.5.3. Спутниковые системы связи
- •6.5.4. Оптические линии связи
- •6.6. Модемы
- •6.6.1. Структурная схема и классификация модемов
- •6.6.2. Передача данных через модемы
- •Параметры модемов для асинхронной передачи данных по выделенной телефонной линии
- •7. Телекоммуникационные сети
- •7.1. Классификация сетей
- •7.2. Передача информации в сетях
- •Структура сети протоколов
- •Типы сред связи в локальных сетях
- •7.3. Локальные сети
- •Характеристики локальных сетей DeviceNet, Control Net, Ethernet/ip
- •7.4. Глобальные сети
- •Сравнительные характеристики пропускной способности локальных и глобальных сетей
- •7.5. Передача информации через сеть Internet
- •7.6. Передача информации через сети сотовой мобильной связи
- •7.7. Scada-системы
- •7.8.1. Общие понятия о компьютерных вирусах и методах сетевой защиты
- •Базовые топологии scada-систем
- •7.8. Защита от вирусов и несанкционированного доступа
- •7.8.2. Защита информации в аскуэ
- •8. Измерительные устройства нижнего уровня аскуэ
- •8.1. Измерение температуры
- •8.1.1. Общие сведения об измерении температуры
- •8.1.2. Термоэлектрические термометры
- •8.1.3. Электрические термометры сопротивления
- •8.1.4. Полупроводниковые и электронные термометры сопротивления
- •8.1.5. Измерение температур тел по их тепловому излучению
- •8.2. Измерение давления и разности давлений
- •8.2.1. Общие сведения об измерении давления и разности давлений
- •8.2.2. Пьезоэлектрические датчики
- •8.2.3. Тензорезисторы
- •8.2.4. Интеллектуальные датчики давления
- •8.3. Измерение расхода и количества жидкостей, газа, пара
- •8.3.1. Общие положения
- •8.3.2. Измерение расхода методом переменного перепада давления
- •8.3.3. Тахометрические расходомеры
- •8.3.4. Ультразвуковые расходомеры
- •8.3.5. Вихревые расходомеры
- •8.3.6. Электромагнитные расходомеры
- •8.4. Преобразователи угловых и линейных перемещений, давления, влажности, концентрации
- •8.4.1. Емкостные датчики
- •8.4.2. Оптоэлектронные преобразователи
- •9. Приборы учета и контроля электроснабжения
- •9.1. Измерительные преобразователи
- •9.1.1. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •9.1.2.Электродинамический фазометр
- •9.1.3.Электронные частотомеры
- •9.2. Счетчики и приборы контроля качества энергии
- •9.2.1. Электрические счетчики
- •9.2.2. Электронные счетчики
- •9.2.3. Интеллектуальные счетчики
- •10. Приборы учета тепла и водоснабжения
- •10.1. Основные характеристики и классификация приборов учета тепла и водоснабжения
- •10.2. Приборы учета тепловой энергии
- •10.3. Структурное построение и функциональные возможности тепловых счетчиков
- •Формулы расчета параметров теплопотребления
- •10.4. Сбор и передача измерительной информации
- •11. Приборы учета расхода газа
- •11.1. Назначение и состав приборов учета расхода газа
- •11.2. Корректоры объема газа
- •Метрологические характеристики вкг-2
- •Заключение
- •Список литературы
- •Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии. Http://www.Ntcecm.Ru/pages/prog4.Htm.
- •Программно-технический комплекс «Энергоконтроль».
- •Анисимов д.Л. Введение в общую теорию учета энергоносителей. Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0062_adl_thr.Html.
- •Системы учёта тепла и воды немецкого производства.
- •Лачков в.И., Недзвецкий в.К. Корректоры газа от компании «Теплоком». Http://www.Teplopunkt.Ru/articles/0022_lvi_gaz.Html.
- •Производители приборов учета энергоресурсов.
- •Приложения
- •Предприятия – разработчики аскуэ и системного оборудования
- •Определения основных физических величин и процессов
- •Условные обозначения на схемах снабжения теплом и энергоносителями
- •Условные обозначения на схемах электроснабжения
- •Пересчет шкал энергии, тепла и работы
- •Пересчет шкал давления
- •Пересчет температурных шкал
- •Варианты тарифных ставок и периодов при расчетах за потребляемую электроэнергию
- •Основные нормативные документы по техническому регулированию и метрологии
- •Логические операции, элементы и устройства вычислительной техники п.6.1. Коды
- •Термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов
- •П.6.2. Основы алгебры логики
- •П.6.3. Преобразующие устройства
- •Программа работы шифратора
- •П.6.4. Процессор
- •Основные сокращения, термины, стандарты и определения в области связи и сетевых коммуникаций
- •Глоссарий терминов и стандартов
- •Состав стандарта iec 60870-5
- •Приложение 8 Аппаратура передачи данных по радиорелейным линям связи
- •Параметры аналоговой радиорелейной аппаратуры
- •Некоторые типы аппаратуры цифровых ррл
- •Виды модуляции в цифровых системах связи
- •Сравнительные характеристики измерительных приборов
- •Диапазоны и точность измерения параметров физических величин
- •Сравнительные характеристики тепловычислителей
- •Автоматизированные системы контроля и учета энергии
- •443100, Г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8
5.2. Программное обеспечение
5.2.1. Общие сведения о программном обеспечении
Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, управляющих различными аппаратными средствами в последовательности, определенной пользователем. Каждая программа составляется по определенным правилам, определяемым языком программирования.
Программное обеспечение системы включает следующие составляющие:
прикладное программное обеспечение;
систему управления базой данных (СУБД); операционную систему и средства, расширяющие ее возможности;
специальное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение – программы, обеспечивающие визуализацию информации, с которой работает пользователь, и инструменты ее обработки в диалоговом и автоматическом режимах, формирование команд управления и обмена информацией с периферийным оборудованием. Обычно ПК поставляется с рядом наиболее распространенных пакетов для автономной и сетевой работы с текстами, графиками, таблицами, формулами. Например, комплект программных продуктов Microsoft Office включает Word, Excel, Access, Power Point и др. Для работы с дополнительными приложениями типа АСКУЭ или SCADA разработчики систем обычно создают авторское ПО, выполняющее перечень заданных функций с учетом интеграции с существующими системами.
Система управления базой данных (СУБД) – пакет программ, обеспечивающих создание баз данных, ввод, поиск, форматирование, редактирование и выдачу данных. База данных(БД) – организованная рядом правил совокупность данных, предназначенная для выполнения определенных задач. Базы данных в виде файлов обычно хранятся в устройствах внешней оперативной памяти ПК. Основные требования к СУБД – надежность хранения, управление доступом к БД, возможность восстановления данных, высокая скорость доступа. С учетом развития сетевых технологий созданы СУБД типа «клиент-сервер» (Microsoft Access, ESDB, InterBase, MSSQL-7, SQL Server 1005/CAL и др.). В компьютере клиентской части находится интерактивный графический интерфейс. Сервер (выделенный в сети ПК, на дисках которого установлена БД) осуществляет управление данными, разделение информации, администрирование и обеспечение информационной безопасности.
Операционная система (ОС) – совокупность программных средств, обеспечивающая запуск и функционирование программ пользователя, настройку и управление системой. Стандартом де-факто для компьютеров стали MS DOS, OS UNIX, Linux, Windows NT и её последующие версии – Windows 2000 и Windows XP, обладающие достаточной надежностью и устойчивостью к сбоям. На базе платформы Windows разработана спецификация OPC (OLE for Process Control) – промышленный стандарт для обеспечения взаимодействия аппаратных средств от разных производителей и программ обработки данных от разных разработчиков программного обеспечения. Для серверов созданы ОС (Windows 2003 Server/Advanced Server/ Datacenter Server), которые имеют системные службы и приложения, свойственные мощным компьютерам c 4...32 процессорами.
Специальное программное обеспечение реализует следующие функции: регламентацию доступа к задачам и данным (парольная защита, разграничение доступа, защита от несанкционированного стирания или изменения); сохранность данных путем копирования в архив и восстановления из архива; диагностику (тестирование) целостности и работоспособности программнотехнических средств системы.
Производители контроллеров используют одно– и многозадачные авторские, а также стандартные операционные системы и средства программирования. Контроллеры с многозадачными операционными системами (Windows CE, Unix, QNX, OS/2, OS-9 и др.) имеют возможность запуска нескольких программ. Однако многозадачность уменьшает скорость их выполнения. ОС обеспечивает связь с другими контроллерами внутри сети, между контроллером и оборудованием (датчики, исполнительные органы и т.д.), между Master-контроллером и верхним уровнем (компьютером), осуществляет выполнение функционального алгоритма: загрузка, инициализация, исполнение или отключение. Кроме того, ОС выполняет функцию самодиагностики. ОС, как правило, записывается в контроллер производителем и не может изменяться потребителем. Существуют контроллеры без операционной системы, в которых программа напрямую управляет всеми ресурсами.
Для загрузки программы в контроллер используют внешние программаторы, подготавливающие готовый к исполнению образ программы. Контроллеры могут быть свободно или жестко программируемыми. Жестко запрограммированные приборы имеют функциональный алгоритм, загруженный предприятием – изготовителем прибора, а алгоритм свободно программируемых устанавливается пользователем. Для них возможно написание собственных протоколов для подключения интеллектуальных устройств с нестандартными интерфейсами.
Наиболее распространенные протоколы для контроллеров – Modbus RTU/ASCII/TCP/UDP, DNP3, DF1, HART, M-LINK; используемые языки программирования: Ladder, C/C++, IEC 61131-3/ISaGraf, IEC-1131/3, ANSI-C FBD, SFC и др.