- •Глава 3. Учебный комплекс
- •Нагревательной установкой”
- •3.1. Общая характеристика учебного комплекса
- •3.2. Состав задач контроля, регулирования, блокировки и сигнализации технологических параметров
- •3.3. Описание технических средств автоматизации
- •Измерение температуры
- •Измерение давления и уровня
- •Измерение расхода
- •Циркуляционные насосы
- •Тэн и твердотельные реле
- •Регулирующие клапаны
- •Устройства ввода/вывода
- •Универсальный микропроцессорный контроллер трм151
- •Сенсорный панельный контроллер спк207
- •Автоматический преобразователь интерфейсов
- •Регистратор многоканальный технологический рмт 69l
- •3.4. Описание функциональной схемы автоматизации учебного комплекса
- •Контроль температуры воды на входе в емкость
- •Контур регулирования температуры в емкости
- •Контроль уровня воды в емкости
- •Контроль давления воды на выходе из емкости
- •Контроль расхода воды в емкость
- •Контроль расхода воды на рецикл и из емкости
- •Контроль степени открытия клапана на подаче воды
- •Контроль степени открытия клапана на сливе воды
- •Управление насосами на подаче воды в емкость и на рецикле
- •3.5. Описание программного обеспечения комплекса
Универсальный микропроцессорный контроллер трм151
Для сбора, обработки информации от датчиков и формирования управляющих воздействий (одновременное регулирование двух параметров) используются два универсальных микропроцессорных контроллера ТРМ151 (рис. 3.13).
Рис. 3.13. Универсальный микропроцессорный контроллер ТРМ151
ТРМ151 позволяет программно управлять различными ИМ и обладает широкими возможностями конфигурирования с передней панели прибора или с ЭВМ. Контроллер имеет два встроенных универсальных входа и выхода.
ТРМ151 подключается в сеть с модулями МВА8, МВУ8 и МР1 для обмена данными по интерфейсу RS-485.
Сенсорный панельный контроллер спк207
Для обработки информации, поступающей по сети от устройства ввода МВА8, и выдачи управляющих воздействий с помощью устройств вывода МВУ8, МР1 используется панельный программируемый логический контроллер с сенсорным управлением СПК207 (рис. 3.14).
Отличительные характеристики контроллера СПК207: графический сенсорный экран с диагональю 7 дюймов; дополнительные кнопки управления со светодиодной индикацией; четыре независимых последовательных интерфейса RS-232, RS-485, CAN для связи с внешними устройствами; встроенная операционная система Linux; поддержка протоколов Modbus/OWEN/Can-open.
Рис. 3.14. Сенсорный панельный контроллер СПК207
В зависимости от выбранного с помощью переключателя режима управления нагревательная установка управляется либо контроллерами ТРМ151 и СПК207, либо рабочей станцией (ПЭВМ).
Автоматический преобразователь интерфейсов
RS-232/RS-485 АС3-М
Для построения сети приборов и связи с верхним уровнем управления, реализованном на базе рабочей станции, используется сетевой адаптер АС3-М (рис. 3.15).
Рис. 3.15. Сетевой адаптер АС3-М
Регистратор многоканальный технологический рмт 69l
Многоканальный видеографический регистратор РМТ 69L (рис. 3.16) используется для контроля и регистрации значений технологических параметров нагревательной установки.
Рис. 3.16. Регистратор многоканальный технологический РМТ 69L
Регистратор имеет 6 универсальных аналоговых и 4 дискретных входов, 16 релейных выходов. РМТ 69L поддерживает связь по интерфейсам RS-485 и Ethernet (Modbus TCP).
3.4. Описание функциональной схемы автоматизации учебного комплекса
Учебный комплекс “Цифровая система управления нагревательной установкой” предназначен для сбора информации от датчиков и выработки управляющих воздействий на объект с помощью современных средств автоматизации с возможностью построения различных схем управления [10].
Комплекс обеспечивает выполнение следующих информационных и управляющих функций.
Информационные функции:
- автоматический циклический ввод сигналов от датчиков в рабочую станцию (ПЭВМ) через контроллеры и устройства ввода;
- автоматическая обработка вводимой информации (преобразование сигналов, фильтрация, определение действительных значений и т. д.);
- ручной ввод и корректировка значений параметров (задания регуляторам, их настройки, параметры фильтрации и т. д.);
- представление информации (на сенсорной панели СПК207, регистраторе РМТ 69L и мониторе ПЭВМ) о ходе технологического процесса, обнаружение и регистрация выхода параметров за аварийные ограничения.
Управляющие функции:
- идентификация динамических и статических математических моделей объекта управления (выбор структуры математических моделей, определение коэффициентов) для расчета оптимальных параметров технологического процесса [13];
- выбор определенного закона регулирования, определение оптимальных настроек регуляторов (по моделям объекта) [13] и их корректировка в процессе эксплуатации системы;
- выдача управляющих воздействий на объект и проверка правильности их отработки.
На нижнем уровне управления (локальные средства автоматизации, устройства ввода/вывода и управляющие контроллеры) решаются задачи сбора, обработки информации, оперативного контроля параметров, расчета и выдачи управляющих воздействий, а на верхнем уровне (рабочая станция) – обеспечивается визуализация оперативного контроля, детальный анализ ведения процесса, а также подготовка информации для системы более высокого уровня.
Функциональная схема автоматизации нагревательной установки1 выглядит следующим образом (рис. 3.17).
