- •Оглавление
- •Часть 1. Современная промышленная автоматика. Состав и архитектура распределенных систем. 7
- •Часть 2. Современная промышленная автоматика. Общие характеристики распределенных систем. 120
- •Часть 1. Современная промышленная автоматика. Состав и архитектура распределенных систем.
- •Системы промышленной автоматики. Общая характеристика
- •Общая характеристика промышленной автоматики
- •Основной структурно - функциональный состав па:
- •Обобщенные макроэлементы архитектуры асу тп
- •Локальная автоматика.
- •Интегрирующая автоматика.
- •Обобщенная архитектура систем па
- •Классификация систем па
- •Обеспечение нормального функционирования систем па
- •Требования к архитектуре конкретной асу тп
- •Состав па. Датчики
- •Основные понятия и общая классификация
- •Аналоговые датчики. Основные понятия и классификации
- •Основные понятия
- •Основные классификации
- •Общая структурная схема датчиков
- •Классификация датчиков по глубине преобразования
- •Основные конструктивные особенности датчиков
- •Термопары
- •Термопреобразователи сопротивления (терморезисторы)
- •Тензорезисторы
- •Состав па. Средства ввода - вывода
- •Общая характеристика
- •Ввод аналоговых сигналов
- •Вывод аналоговых сигналов
- •Ввод дискретных сигналов
- •Вывод дискретных сигналов
- •Ввод частоты, периода и счет импульсов
- •Модули управления движением
- •Состав па. Средства программного управления оборудованием
- •Состав и общая классификация
- •Программирование и управление спу
- •Состав па. Спуо. Контроллеры
- •Определение и общая классификация
- •Виды и типы контроллеров
- •Принцип действия контроллера в системах автоматизации
- •Основные характеристики
- •Примеры контроллеров
- •Состав па. Спуо. Компьютеры
- •Общие характеристики промышленных компьютеров
- •Общие характеристики промышленных компьютеров
- •Состав и общая классификация
- •Состав па. Спуо. Системы программирования на языках мэк 61131-3
- •Язык релейно-контактных схем ld
- •Список инструкций il
- •Структурированный текст st
- •Диаграммы функциональных блоков fbd
- •Функциональные блоки стандартов мэк 61499 и мэк 61804
- •Последовательные функциональные схемы sfc
- •Инструментальные средства программирования
- •Состав па Средства программного управления интегрирующие.
- •Общая характеристика программного обеспечения
- •Развитие программных средств интегрирующей автоматизации
- •Графическое программирование
- •Графический интерфейс
- •Открытость программного обеспечения
- •Связь с физическими устройствами
- •Базы данных
- •Операционные системы реального времени
- •Состав па. Спу и. Орс-сервер
- •Обзор стандарта opc
- •Спецификация орс ua
- •Применение орс-сервера с matlab и Lab view
- •Состав па. Спу и. Scada -системы
- •Пользовательский интерфейс, scada-пакеты
- •Функции scada
- •Свойства scada
- •Предложения рынка
- •Состав па. Средства человеко-машинного интерфейса
- •Чми как элемент системы управления
- •Психологические модели
- •Физиология и познание
- •Модель человеческого поведения
- •Теория двухуровневой памяти
- •Человек в сложной системе
- •Мысленные модели сложных систем
- •Синтаксическая информация и семантические знания
- •Управление уровнем сложности системы
- •Интерфейс пользователя как средство работы со сложными системами
- •Оборудование для интерфейса пользователя
- •Проектирование интерфейса пользователя
- •Общие принципы
- •Применение естественного языка в интерфейсе
- •Кодирование
- •Отображение информации о процессе
- •Команды оператора
- •Оценка интерфейса пользователя
- •Графический интерфейс пользователя. Система X Window
- •Часть 2. Современная промышленная автоматика. Общие характеристики распределенных систем.
- •Характеристики асу. Распределенность
- •Распределенные системы автоматизации
- •Локальные рсу
- •Применение Интернет-технологий
- •Основные понятия Интернет- технологий
- •Принципы управления через Интернет
- •Микро-веб-серверы
- •Характеристики асу. Открытость системы
- •Основные понятия и определения
- •Свойства открытых систем
- •Средства достижения открытости
- •Достоинства и недостатки
- •Характеристики асу. Безопасность
- •Общая характеристика опасных объектов
- •Функциональная безопасность
- •Вероятность отказов при частоте запросов менее одного раза в год
- •Вероятность отказов при частоте запросов более одного раза в год
- •Взрывобезопасность
- •Искробезопасная электрическая цепь
- •Блоки искрозащиты
- •Правила применения искробезопасных устройств
- •Выбор аппаратных средств
- •Виды опасных промышленных объектов
- •Классификация взрывоопасных зон
- •Классификация взрывоопасности технологических блоков
- •Категории взрывоопасности технологических блоков
- •Взрывопожарная и пожарная опасность
- •Деление помещений на категории
- •Категории пожароопасности
- •Степени защиты оболочками
- •Требования к техническим устройствам
- •Маркировка взрывозащищенного оборудования
- •Группы оборудования в зависимости от типа газовых сред
- •Сопоставление классификации гост и пуэ
- •Температурные классы
- •Выбор маркировки для среды пыли
- •Монтаж взрывоопасного технологического оборудования
- •Характеристики асу. Точность
- •Определения основных терминов
- •Основные статические характеристики си са
- •Точность, разрешающая способность и порог чувствительности
- •Функция автокорреляции
- •Точечные и интервальные оценки погрешности
- •Погрешность метода и программного обеспечений измерений
- •Достоверность измерений
- •Погрешность многократных измерений
- •Точность и продолжительность измерений
- •Основные динамические характеристики си са
- •Теорема Котельникова
- •Фильтр и динамическая погрешность
- •Алиасные частоты, антиалиасные фильтры
- •Суммирование погрешностей измерений
- •Исходные данные для расчета
- •Методы суммирования погрешностей
- •Систематические погрешности
- •Случайные погрешности
- •Дополнительные и динамические погрешности
- •Определение итоговой погрешности
- •Характеристики асу. Надежность
- •Основные понятия и определения
- •Резервирование плк и устройств ввода-вывода
- •Общие принципы резервирования
- •Модули ввода и датчики
- •Модули вывода
- •Процессорные модули
- •Резервирование источников питания
- •Резервирование промышленных сетей
- •Сети Profibus, Modbus, can
- •Сети Ethernet
- •Параметры некоторых методов резервирования сетей Ethernet
- •Резервирование беспроводных сетей
- •Оценка надежности резервированных систем
- •Характеристики асу. Помехоустойчивость.
- •Общая характеристика помех
- •Технические характеристики помех
- •Основные источники внешних помех
- •Помехи из сети электроснабжения
- •Молния и атмосферное электричество
- •Параметры соотношения ххх1.2
- •Статическое электричество
- •Испытательное напряжение
- •Электромагнитные помехи
- •Другие типы помех
- •Защита от внешних помех
- •Защита от помех электропитания 50 Гц
- •Защита от молний технических средств па
- •Защита от молний промышленных сетей
- •Стандарты и методы испытаний по эмс
- •Требования к помехоустойчивости оборудования класса а
- •Источники внутренних помех в проводных каналах передачи сигналов
- •Источники сигнала
- •Приемники сигнала
- •Прием сигнала заземленного источника
- •Прием сигнала незаземленных источников
- •Дифференциальные каналы передачи сигнала
- •Помеховые модели средств ввода-вывода систем автоматизации
- •Паразитные кондуктивные связи
- •Индуктивные и емкостные связи
- •Типовые источники сигналов и их сопротивления
- •Защита от помех. Заземление
- •Определения
- •Цели заземления
- •Защитное заземление зданий
- •Автономное заземление
- •Заземляющие проводники
- •Модель земли
- •Виды заземлений
- •Защита от помех. Экранирование и заземление
- •Гальванически связанные цепи
- •Экранирование сигнальных кабелей
- •Гальванически развязанные цепи
- •Экраны кабелей на электрических подстанциях
- •Экраны кабелей для защиты от молнии
- •Заземление при дифференциальных измерениях
- •Интеллектуальные датчики
- •Монтажные шкафы
- •Распределенные системы управления
- •Чувствительные измерительные цепи
- •Исполнительное оборудование и приводы
- •Заземление в промышленных сетях.
- •Заземление на взрывоопасных объектах
- •Верификация заземления и экранирования
- •Гальваническая развязка
- •Сокращения
- •Приложения Приложение 1.1. Особенности кулачкового процессора
- •Приложение 1.2.Общая нормативная классификация асу по назначению
- •П.2.1.4.Области применения
- •П.2.1.5.Внешние воздействия
- •Абвиатуры
- •Приложение 2.2. Классификация датчиков в гсп по принципу действия:
- •Приложение 2.3. Основные параметры термопар
- •Приложение 2.4. Основные параметры терморезисторов
- •Приложение 2.5. Кодировка степеней защиты от воздействия окружающей среды.
- •Значение кода ip
- •Приложение 8.1 Распределенная система сбора данных и управления adam-5000.[Advantech]
- •Список использованных источников Библиографические ссылки
- •Нормативная документация
Стандарты и методы испытаний по эмс
Электромагнитная совместимость (ЭМС) – способность технического средства (ТС) функционировать с заданным качеством в заданной э-м обстановке и не создавать недопустимых э-м помех другим ТС.
Устойчивость к э-м помехе (помехоустойчивость) - способность ТС сохранять заданное качество функционирования при воздействии на него внешних помех с регламентируемыми значениями параметров.
Центры сертификации во всех странах мира не допускают к производству и продаже оборудование, являющееся источником помех недопустимо высокого уровня. Однако помехи невозможно полностью исключить. Кроме того, на практике встречается достаточно много источников помех, связанных с неисправностями или применением не сертифицированного оборудования.
В России допустимый уровень помех и устойчивость оборудования к их воздействию (электромагнитная совместимость (ЭМС)) более 100 государственных стандартов. Стандарты делятся на гармонизированные с международными стандартами и негармонизированные, принятые до 1999 г. В стандартах устанавливаются как ограничения на излучаемую энергию, так и требования к помехоустойчивости. Далее перечислены основные стандарты по ЭМС в РФ.
Виды испытаний на помехоустойчивость установлены в общем стандарте ГОСТ Р 51317.4.1-2000. Для средств ПА существует специальный стандарт ГОСТ Р 51522-99 «Электрическое оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний». Он распространяется на промышленные контроллеры, регуляторы, испытательное, измерительное и лабораторное оборудование.
В соответствии с этим стандартом для средств ПА используют следующие виды испытаний:
на электростатические разряды по ГОСТ Р 51317.4.2;
на излучаемое радиочастотное электромагнитное поле по ГОСТ Р 51317.4.3;
на наносекундные импульсные помехи по ГОСТ Р 51317.4.4;
на микросекундные импульсные помехи большой энергии по ГОСТ Р 51317.4.5;
на кондуктнвные помехи, наведенные радиочастотными э-м полями, по ГОСТ Р 51317.4.6;
на динамические изменения напряжения электропитания по ГОСТ Р 51317.4.11.
Стандарт ГОСТ Р 51522-99 устанавливает 4 критерия качества функционирования испытываемых устройств:
критерий А: устройство нормально функционирует в процессе испытаний;
критерий В - в процессе испытаний некоторые характеристики ухудшаются или некоторые функции не выполняются, но устройство полностью восстанавливает функционирование без вмешательства оператора;
критерий С - аналогично критерию А, но для восстановления функций требуется вмешательство оператора, например перезапуск системы;
критерий D — во время испытаний происходит ухудшение характеристик или потеря функционирования, которые не восстанавливаются даже после вмешательства оператора. Это может произойти, например, вследствие повреждения элементов, потери части программного кода или данных.
Требования к помехоустойчивости оборудования класса а
Таблица
Наименование порта |
Вид помехи |
Основополагающий стандарт |
Уровень испытательного воздействия |
Порт корпуса |
Электростатические разряды |
ГОСТ Р 51317.4.2 |
±4 кВ / ±8 кВ (контактный разряд/ воздушный разряд) |
Радиочастотное э-м поле в полосе частот 80-1000 МГц |
ГОСТ Р 51317.4.3 |
10В/м |
|
Магнитное поле промышленной частоты (только для оборудования, чувствительного к магнитному полю). |
ГОСТ Р 50648 |
30 В/м |
|
Порты электропитания переменного тока
|
Динамические изменения напряжения электропитания: • провалы напряжения • прерывания напряжения • выбросы напряжения |
ГОСТ Р 51317.4.11 |
70 % Uном,50 периодов < 5 % Uном, 5 периодов 120 % Uном, 50 периодов |
Наносекундные импульсные помехи |
ГОСТ Р 51317.4.4 |
±2 кВ |
|
Микросекундные импульсные помехи большой энергии |
ГОСТ Р 51317.4.5 |
±1 кB при подаче помехи по схеме «провод-провод». ±2 кВ при подаче помехи по схеме «провод-заземление». |
|
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями в полосе частот 150 кГц - 80 МГц (только в случае, когда длина кабеля превышает 3 м.) |
ГОСТ Р 51317.4.6 |
3 В* |
|
Порты электропитания постоянного тока**
|
Наносекундные импульсные помехи |
ГОСТ Р 51317.4.4 |
±2 кВ |
Микросекундные импульсные помехи большой энергии |
ГОСТ Р 51317.4.5 |
±1 кB при подаче помехи по схеме «провод-провод». ±2 кВ при подаче помехи по схеме «провод-заземление» |
|
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными э-м полями в полосе частот 150 кГц - 80 МГц |
ГОСТ Р 51317.4.6 |
3 В* |
|
Наносекундные импульсные помехи |
ГОСТ Р 51317.4.4 |
±1 кВ |
|
Порты ввода-вывода |
Микросекундные импульсные помехи большой энергии (только в случае протяженных линий) |
ГОСТ Р 51317.4.5 |
±1 кВ при подаче помехи по схеме «провод-заземление».) |
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями в полосе частот 150 кГц - 80 МГц |
ГОСТ Р 51317.4.6 |
3 В* |
|
Порты ввода-вывода при передаче сигналов по электрическим сетям (ГОСТ Р 51317.3. |
Наносекундные импульсные помехи |
ГОСТ Р 51317.4.4 |
±2 кВ |
Микросекундные импульсные помехи большой энергии |
ГОСТ Р 51317.4.5 |
±1 кB при подаче помехи по схеме «провод-провод». ±2 кВ при подаче помехи по схеме «провод-заземление». |
|
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями в полосе частот 150 кГц - 80 МГц |
ГОСТ Р 51317.4.6 |
3В* |
*Уровень испытательного воздействия для кондуктивных помех, наведенных радиочастотными э-м полями, ниже, чем для радиочастотного э-м поля, поскольку первые имитируют условия резонанса на каждой частоте и поэтому являются более жестким испытанием.
**Соединения по постоянному току между частями оборудования или системы, которые не подключены к распределительной сети постоянного тока, рассматриваются как порты в-в.
Действуют также нормы на помехоэмиссию (излучение помех) для оборудования разных классов.
