Магистерская диссертация на тему: Разрабатываемая сис управления и поставляемые программно технические средства по своим

Введение

4.1 Определение количества дискретных и аналоговых входов и выходов контроллера.

Разрабатываемая система управления и поставляемые программно технические средства по своим техническим характеристикам и области применения программных продуктов должны оптимально соответствовать технологическому процессу и обеспечивать выполнение основных функций действующей системы управления, и качество их выполнения.

Технические средства должны включать в себя:

- контроллер для управления установкой;

- датчики (расходомеры, уровня);

- устройства прямого пуска приводов (насосов);

Системное программное обеспечение должно включать в себя прикладное программное обеспечение управляющего контроллера.

Технические средства системы должны иметь следующее количество входных/выходных сигналов:

- аналоговый вход - 2 шт.;

- дискретный вход - 5 шт.;

- дискретный выход - 16 шт.;

- аналоговый выход - 2 шт.

Система управления должна обеспечивать сохранность и целостность программного обеспечения контроллера управления при полном отключении электропитания на длительный срок. для этого должны быть предусмотрены необходимые энергонезависимые устройства памяти. Сохранение информации должно быть не менее одного года, при условии соблюдении рекомендаций заводов-изготовителей оборудования автоматизации.

Требования к функциям системы.

АСУ ТП установки должна выполнять следующие функции:

- измерение уровня жидкости в Ванне;

- автоматическое поддержание температуры в Охладителе и Нагревателе;

- автоматическое дистанционное управление исполнительными механизмами.

Функциональная структура АСУ ТП должна состоять из следующих подсистем:

- подсистема приема и обработки информации;

- подсистема автоматического регулирования;

Требования к составу функций подсистемы приема и обработки информации.

Подсистема приема и обработки информации должна реализовывать следующие функции;

Ввод следующих типов сигналов;

- аналоговых (0-10 в) нормального исполнения;

- дискретных (типа "сухой контакт");

- вывод следующих типов сигналов;

- дискретных;

- аналоговых

- первичную обработку принятых значений сигналов;

Требования к качеству реализации функций подсистемы приема и обработки информации.

Временные динамические характеристики не должны превышать следующих значений:

- максимальное время прохождения команды оператора и ее подтверждение - 1 сек;

- представление информации оператору о срабатывании блокировок - 1 сек.

Требования к составу функций подсистемы автоматического регулирования.

Подсистема автоматического регулирования должна реализовывать функцию автоматического поддержания заданной температуры Охладителя и Нагревателя, на основе сигналов с датчиков температуры.

Требования к качеству реализации функций подсистемы автоматического регулирования.

Время реакции системы на изменение регулируемого параметра не должно превышать 1,0 с.

Требования по безопасности.

При установке, монтаже, техническом обслуживании и эксплуатации технических средств должны выполняться общие правила электрической и механической безопасности по ГОСТ 25.861-83.

Все технические средства АСУ ТП должны быть выполнены конструктивно таким образом, чтобы обеспечить удобство обслуживания.

Все внешние элементы технических средств, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от прикосновения, а сами технические средства - зануление или защитное заземление в соответствии с ГОСТ 1 2. 1 .030-8 1 и Правилами устройства электроустановок.

Требования по безопасности электрических изделий, используемых в АСУ ТП, должны соответствовать ГОСТ 12.2.0070-84.

Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению.

Технические средства должны обеспечивать эксплуатацию системы в помещениях со следующими климатическими условиями:

- температура 18-250С;

- относительная влажность не более 90%;

- атмосферное давление 0.84- 1 .07 кгс/см2

- вибрация с частотой 25 Гц с амплитудой не более 0.1 мм;

- содержание пыли до 1 мг/м3

- электрическая составляющая электромагнитного поля помех в помещениях, предназначенных для эксплуатации АСУ ТП, не должна превышать 0.3 В/м в диапазоне частот от 0.15 до 300 МГц;

- в помещении технических средств должна быть обеспечена защита от статического электричества.

4.2 Выбор ПЛК

ОВЕН ПЛК160 (далее по тексту также именуемого контроллер). соответствует требованиям ТУ 4252-003-46526536-2008, ГОСТ Р 52931-2008, ГОСТ Р 51840-2001 и ГОСТ Р 51841-2001. Контроллер выпускается в различных исполнениях, отличающихся типом встроенных аналоговых выходных элементов, напряжением питания и различными лицензионными ограничениями на размер памяти области ввода-вывода программы контроллера. Исполнениям контроллера соответствует следующее условное обозначение:

4.2.1 Назначение

Контроллер предназначен для: - измерения аналоговых сигналов тока или напряжения и преобразования их к выбранной пользователем физической величине; - измерения дискретных входных сигналов; - управление дискретными (релейными) выходами; - управление аналоговыми выходами; - прием и передачу данных по интерфейсам RS-485, RS-232, Ethernet; - выполнение пользовательской программы по анализу результатов измерения дискретных и аналоговых входов, управления дискретными входами и выходами, передачи и приему данных по интерфейсам RS-485, RS-232, Ethernet.

Контроллер может применяться для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в энергетике, на транспорте, в т.ч. железнодорожном, в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства. Контроллер может быть применен на промышленных объектах, подконтрольных Ростехнадзору. Логика работы контроллера определяется потребителем в процессе программирования контроллера. Программирование осуществляется с помощью программного обеспечения CoDeSys 2.3 (версии 2.3.9.9). При этом поддерживаются все языки программирования, указанные в МЭК 61131-3. Документация по программированию контроллера и работе с программным обеспечением CoDeSys приведена в руководстве пользователя (РП) на компакт-диске. Для удобства пользователя на компакт-диске реализована система навигации по структуре пакета пользовательских документов и программных средств для контроллера, позволяющая вызывать и просматривать необходимые документы и устанавливать программное обеспечение, необходимое для функционирования контроллера.

Контроллер может быть использован как: - специализированное устройство управления выделенным локализованным объектом; - устройство мониторинга локализованного объекта в составе комплексной информационной сети; - специализированное устройство управления и мониторинга группой локализованных объектов в составе комплексной информационной сети. По эксплуатационной законченности относятся к изделиям второго и третьего порядка;

4.2.2 Основные технические характеристики

Таблица 4.1 - Общие технические характеристики

Параметр

Значение (свойства)

ПЛК 160-Х.А

ПЛК 160-Х.У

ПЛК 160-Х.И

Питание

Напряжение питания, В

ПЛК 160 - 24.Х-Х

ПЛК 160 - 220.Х-Х

От 22 до 28 постоянного тока (номинальное 24 В)

От 90 до 264 переменного тока (номинальное 110/220 В) частотой от 47 до 63 Гц (номинальное значение 50 Гц)

Потребляемая мощность, ВА, не более

Параметры встроенного источника питания

Выхоное напряжение 24±3 В, ток потребления не более 620 мА

Аккумулятор резервного питания

LIR2477 (срок службы зависит от условий эксплуатации но не более 5 лет)

Цифровые (дискретные) входы

Оглавление

- Выводы

- Список литературы

- Приложение

Заключение

Тип выходного сигнала

Универсальный ток от 4 до 20 мА, напряжение от 0 до 10 В

Напряжение от 0 до 10 В

Ток от 4 до 20 мА

Предел основной приведенной погрешности ЦАП

Разрядность ЦАП (бит)

Минимальный период обновления выходов

100 мс

Питание аналоговых выходов

Внешнее (243В)

Гальваническая изоляция аналоговых выходов

Индивидуальная

Электрическая прочность изоляции между группами осатльных цепей, В

Предел допускаемой допольнительной приведенной погрешности аналоговых выходов, вызванной изменением температуры, окружающего воздуха от нормальной на каждый 10С изменения темпертуры

Не более 0,5 предела допускаемой основной приведенной погрешности аналоговых выходов

Интерфейсы связи

Количество Гальваническая развязка

Электрическая прочность, В

(между интерфейсом RS-484 и остальными группами цепей)

Еthеrnеt 100 Ваsе-Т Количество Гальваническая развязка

Электрическая прочность изоляции, В

Отсутствует

USВ-Dеviсе

Ресурсы и допонительное оорудование

Центральный процессор

RISС-процессор на базе ядра АRМ-9, 32 разряда, 180МГц

Объем оперативной памяти (тип памяти)

8 Мб (SDRАМ), из них 1 Мб для кода пользовательской программы, 128 кб для переменных пользовательской программы

Объем энергозависимой памяти (тип памяти)

4 Мб (DаtаFlаsh), из них 3 Мб доступно для хранения файлов и архивов

Размер Rеtаin- памяти

не более 16 кб (по умолчанию задано значение 4 кб)

Время выполнения одного цикла программы

- Минимальное (нестабилизируемое) - 250 мкс; - Установленное по умолчанию (стабилизированное) - 1 мс (настраивается в окне "Конфигурация ПЛК (РLС

Дополнительное оборудование

- Часы реального времени с автономным аккумуляторным питанием (точность хода - не более 3 мин в сутки); - Встроенный источник выдачи звукового сигнала; - Функциональная кнопка на передней панели контроллера

Общие сведения