Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автоматизация газотурбинной электростанции ГТЭС-72 Ватьеганского месторождения

Архитектура, основные принципы взаимодействия составных частей системы автоматизации

Объем автоматизации, перечисленный в предыдущем разделе, не может быть реализован без автоматизированной системы управления технологическим процессом, поэтому рассмотрим структуру АСУТП.

Архитектура системы автоматизации представлена на рисунке 3.5.

АСУТП имеет трехуровневую структуру управления:

первый уровень (уровень датчиков);

второй уровень (уровень автоматизации и управления);

третий уровень (информационный уровень).

Первый уровень (уровень датчиков) состоит из датчиков и исполнительных механизмов, установленных непосредственно на технологическом оборудовании (резервуарах, трубах и т.д.) и вблизи него (датчики загазованности по периметру и в помещениях, датчики пожара). Датчики осуществляют измерение параметров технологического процесса и перевод физических величин в электрические сигналы, которые были описаны разделом выше.

Исполнительные механизмы осуществляют непосредственное воздействие на технологический процесс, руководствуясь сигналами с уровня автоматизации и управления.

Второй уровень (рисунок 3.5) - это уровень контроллера, осуществляющего автоматическое управление процессом. Для этого уровня был использован контроллер SIMATIC S7-300.

SIMATIC S7-300 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности.

Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства.

Эффективному применению контроллеров способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

Центральные процессоры S7-300C оснащены набором встроенных входов и выходов, а также набором встроенных функций, что позволяет применять эти процессоры в качестве готовых блоков управления.

SIPLUS S7-300 является идеальным изделием для эксплуатации в тяжелых промышленных условиях, отличающихся сильным воздействием вибрации и тряски, повышенной влажности, широким диапазоном рабочих температур. Обслуживает следующие интерфейсы:

MPI (Multi Point Interface - многоточечный интерфейс) - это интерфейс CPU с устройством программирования (PG) или панелью оператора (OP) или для обмена данными в подсети MPI.

Типовая (предустановленная) скорость передачи составляет 187,5 кБод. Для обмена данными с S7-200 можно установить также скорость 19,2 кБод. Другие скорости передачи невозможны.

CPU посылает свои установленные параметры шины (например, скорость передачи) на интерфейс PROFIBUS-DP (если он используется как master). Благодаря этому устройство программирования, например, может быть снабжено правильными параметрами и может автоматически подключаться к подсети PROFIBUS. Передача параметров шины может быть отключена при проектировании.

Контроллеры SIMATIC S7-300 имеют модульную конструкцию (рисунок 3.6) и могут включать в свой состав:

модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и видом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.;

САУ узла врезки и линейной части и САУ узла подготовки газа Ватьеганской ГТЭС

Рисунок 3.5 - САУ узла врезки и линейной части и САУ узла подготовки газа Ватьеганской ГТЭС

сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами;

коммуникационные процессоры (CP) для подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS-Interface или организации связи через PtP (point to point) интерфейс;

функциональные модули (FM), способные самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов. Функциональные модули снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае остановки центрального процессора программируемого контроллера;

интерфейсные модули (IM), обеспечивающие возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) стоек расширения ввода-вывода. Контроллеры SIMATIC S7-300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам.

Конструкция SIMATIC S7-300

Рисунок 3.6 - Конструкция SIMATIC S7-300

Все модули работают с естественным охлаждением.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:

все модули легко устанавливаются на профильную рейку S7-300 и фиксируются в рабочем положении винтом;

во все модули (кроме модулей блоков питания) встроены участки внутренней шины контроллера. Соединение этих участков выполняется шинными соединителями, устанавливаемыми на тыльной стороне корпуса. Шинные соединители входят в комплект поставки всех модулей за исключением центральных процессоров и блоков питания;

наличие фронтальных соединителей, позволяющих производить замену модулей без демонтажа внешних соединений и упрощающих выполнение операций подключения внешних цепей модулей;

подключение внешних цепей через фронтальные соединители с контактами под винт или контактами-защелками;

механическое кодирование фронтальных соединителей, исключающее возможность возникновения ошибок при замене модулей;

применение модульных и гибких соединителей SIMATIC TOP Connect, существенно упрощающих монтаж шкафов управления;

единая для всех модулей глубина установки. Все кабели располагаются в монтажных каналах модулей и закрываются защитными дверцами;

произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках. Фиксированные места должны занимать только блоки питания, центральные процессоры и интерфейсные модули.

Допускается выполнять горизонтальную (ось монтажной стойки ориентирована в горизонтальной плоскости) и вертикальную установку стоек контроллера. При вертикальной установке ухудшаются условия охлаждения модулей, поэтому верхняя граница допустимого диапазона рабочих температур снижается.

В компонентах SIPLUS S7-300 используются специальные покрытия, обеспечивающие их эффективную защиту от воздействия окружающей среды. Использование специальных компонентов гарантирует нормальную работу контроллера при отрицательных температурах. В остальном SIPLUS S7-300 аналогичен по конструкции стандартному исполнению SIMATIC S7-300. В SIPLUS S7-300 могут использоваться только модули, имеющие расширенный диапазон рабочих температур.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее