- •Содержание
- •Введение
- •1. Управляющий комплекс танкера
- •1.1 Группы комплексной автоматизации судов
- •1.2 Комплексная автоматизация управления вспомогательными механизмами энергетических установок и судовых систем
- •1.3 Структура управляющего комплекса
- •1.4 Конструктивное построение управляющего комплекса
- •2.2 Общее расположение и архитектура судна
- •2.3 Техническое описание системы кондиционирования воздуха
- •2. Описание систем нефтеналивного танкера "победа"
- •2.1 Общие сведения
- •2.4 Противопожарная система
- •2.5 Осушительно-балластная система
- •3. Анализ подсистем судна
- •3.1 Подсистема пожаротушения
- •3.1.1 Водяное пожаротушение
- •3.1.2 Спринклерная система пожаротушения
- •3.1.3 Система орошения палубы водой
- •3.1.4 Система инертных газов
- •3.1.5 Система пенотушения
- •3.2 Подсистема кондиционирования воздуха
- •3.3 Осушительно-балластная подсистема
- •4. Алгоритмическая структура контроля и управления
- •4.1 Алгоритм первичной обработки сигналов с датчиков и выработки экстренных сообщений
- •4.2 Алгоритм проверки на достоверность
- •4.3 Алгоритмы фильтрации
- •4.4 Алгоритм проверки на технологические границы
- •5. Техническая структура системы
- •5.1 Выбор датчиков
- •5.2 Выбор исполнительных механизмов
- •5.3 Расчет разрядности ацп и мк
- •5.4 Схема соединения устройств автоматизации
- •5.4.1 Общие характеристики модулей серии adam-4000
- •5.4.2 Ibm pc-совместимый контроллер связи adam-4500
- •5.4.3 Модули аналогового ввода серии adam-4000
- •5.4.4 Восьмиканальный модуль аналогового ввода adam-4017
- •5.4.5 Модули аналогового вывода серии adam-4000 Модуль аналогового вывода adam-4021
- •Модуль adam-4561 - преобразователь интерфейса rs-232/422/485 в usb
- •5.5 Конструктивное исполнение разработки
- •6. Техническая реализация системы контроля
- •6.1 Реализация диспетчерского уровня системы
- •7. Технико-экономическое обоснование проекта
- •7.1 Обоснование необходимости и актуальности работы
- •7.2 Обоснование выбора аналога для сравнения
- •7.3 Обоснование критериев сравнения разрабатываемого устройства с аналогом
- •7.4 Расчет затрат на этапе проектирования
- •7.5 Расчет трудоемкости разработки программного продукта
- •7.6 Стоимостная оценка разработки
- •7.7 Расчет экономического эффекта
- •7.8 Сравнительная технико-экономическая эффективность разработки
- •8. Безопасность и экологичность проекта
- •8.1 Оценка напряженности работы оператора пэвм
- •8.2 Санитарно-гигиенические требования к условиям труда операторов
- •8.3 Оценка возможности возникновения чрезвычайной ситуации
- •8.4 Экологичность проекта
- •9. Социальная значимость работы
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложения Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
5.4.3 Модули аналогового ввода серии adam-4000
Модули аналогового ввода имеют в своем составе 16-разрядный сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь (АЦП), управляемый микропроцессором, который предназначен для приема и преобразования сигналов термопар, термометров сопротивления, а также аналоговых сигналов в виде тока или напряжения. Микропроцессор выполняет преобразование цифровых отсчетов аналогового сигнала, поступающих с выхода АЦП, в значения, представляемые в одном из следующих форматов: инженерные единицы, проценты полной шкалы, дополнительный код или Омы. После получения запроса на передачу данных от ведущего узла сети на базе RS-485 микропроцессор модуля передает отсчет входного аналогового сигнала, представленный в одном из перечисленных форматов, в адрес ведущего узла сети.
5.4.4 Восьмиканальный модуль аналогового ввода adam-4017
Модуль ADAM-4017 является 8-канальным устройством аналогового ввода, оснащенным 16-разрядным АЦП и имеющим устанавливаемый программным способом для всех каналов диапазон и тип входных аналоговых сигналов. Модуль представляет собой наиболее экономичное решение для создания территориально распределенных автоматизированных систем сбора данных. ADAM-4017 имеет гальваническую развязку между подсистемой аналогового ввода и встроенным микропроцессором с напряжением 3000 В постоянного тока, что значительно снижает вероятность повреждения устройств и ведущей вычислительной системы помехами и наводками высокой интенсивности, характерными для промышленных условий эксплуатации
Технические характеристики модуля ввода ADAM-4017:
• количество и тип каналов аналогового ввода: 6 дифференциальных, 2 однополярных;
• тип входного сигнала: напряжение (мВ), напряжение (В), ток (мА);
• диапазон входного сигнала: ±150 мВ, ±500 мВ, ±1 В, ±5 В, ±10 В, ±20 мА;
• напряжение изоляции: 3000 В постоянного тока;
• защита от перенапряжения по входу до ±35 В;
• время аналого-цифрового преобразования (для 8 каналов): 100 мс;
• полоса пропускания: 13,1 Гц;
• основная погрешность измерения: не хуже ±0,1 %;
• температурный коэффициент смещения нуля: ±6 мкВ/'С;
• температурный коэффициент смещения шкалы: ±25 РРМ/°С;
• коэффициент ослабления помехи общего вида на частоте 50 Гц: не менее 92 дБ;
• встроенный сторожевой таймер;
• напряжение питания: от 10 до 30 В (постоянное нестабилизированное);
• потребляемая мощность: 1,2 Вт.
Модуль ADAM-4017 имеет все средства, необходимые для считывания аналоговых сигналов (8 channel multiplexer), преобразования в цифровой код (A/D converter), фильтрации (Filter l0Hz).
Для вывода управляющих сигналов на исполнительные механизмы будем использовать два одноканальных модуля аналогового вывода ADAM-4021 (удобнее было бы использовать двухканальный модуль вывода, но в серии ADAM-4000 такого устройства не предусмотрено).
5.4.5 Модули аналогового вывода серии adam-4000 Модуль аналогового вывода adam-4021
Модули аналогового вывода принимают по линии интерфейса RS-485 цифровые данные от системного компьютера. В зависимости от конфигурации модуля данные могут передаваться в технических величинах, в шестнадцатеричном дополнительном коде или в процентах шкалы диапазона. Затем, с помощью управляемого микропроцессором ЦАП, модули преобразуют цифровые данные в выходные аналоговые сигналы.
Модуль аналогового вывода ADAM-4021 имеет один канал аналогового вывода, который может функционировать в одном из нескольких диапазонов выходного тока или напряжения. Кроме того, имеется возможность программной установки начального значения и скорости изменения выходного сигнала. Для предотвращения последствий наличия гальванической связи с контролируемым оборудованием, а также снижения вероятности повреждения системы импульсными помехами и бросками напряжения в цепях питания модуль оснащен цепями гальванической развязки.
Модуль ADAM-4021 имеет в своем составе аналого-цифровой преобразователь, независимый от цифро-аналогового преобразователя. Поскольку указанный АЦП не предназначен для выполнения измерений с высокой точностью, на него возлагается задача проверки правильности функционирования канала вывода. Кроме того, данные, получаемые от АЦП, могут использоваться для выявления факта и определения причины возникшей неисправности.
Технические характеристики модуля вывода ADAM-4021:
• количество каналов: 1;
• диапазон выходного сигнала: 0...20 мА; 4...20 мА; 0...10 В;
• напряжение изоляции: 3000 В постоянного тока;
• основная погрешность: в режиме формирования тока не хуже ±0,1% полной шкалы; в режиме формирования напряжения не хуже ±0,2% полной шкалы;
• погрешность АЦП контроля выходного сигнала: не хуже ±1 % полной шкалы;
• температурный коэффициент смещения нуля: в режиме формирования тока ±0,2 мкВ/°С; в режиме формирования напряжения ±30,0 мкВ/°С;
• температурный коэффициент смещения шкалы ±25 РРМ/°С;
• скорость нарастания выходного сигнала (устанавливается программно): от 0,125 до 128 мА/с; от 0,0625 до 64 В/с;
• сопротивление нагрузки: 0...500 Ом;
• встроенный сторожевой таймер;
• требования по питанию;
• напряжение питания: от 10 до 30 В (постоянное нестабилизированное);
• потребляемая мощность: 1,4 Вт.
В связи с тем, что необходимо сопряжение ЭВМ и нижнего уровня управления, включающего в себя все выбранные модули ADAM, для организации автоматизированной системы управления необходимо использовать преобразователь интерфейса RS-485 в USB.
