Общие характеристики
Системы автоматизации предназначены:
- для автоматизации технологических линий, участков или цеха;
- управления и диагностики технологического процесса;
- формирования и выдачи отчетной и архивной документации.
Системы автоматизации обеспечивают:
- высокую информативность, помогающую оценить состояние технологического процесса;
- быстрый анализ технологической обстановки и нарушений ведения технологического процесса;
- высокую точность регулированию технологических параметров процесса производства;
- поддержание технологического режима по заданному алгоритму;
- возможность расширения системы автоматизации в случае дальнейшего развития производства.
Сферы применения
- Автоматизация в металлургии – управление прокатными станами (слябинг, управление скоростными режимами, 4-хклетевой стан), система мерного реза
- Автоматизация процессов электролиза и графитации – дистанционное управление и контроль оборудования
- Автоматизация управления нагнетателей – контроль состояния оборудования, управление задвижками
- Автоматизация пуска насосов, вентиляторов с помощью устройств плавного пуска
- Диагностика состояния оборудования
Конструкция
- Конструктивно система может иметь в зависимости от характера и объема задачи следующие исполнения:
– Настольное – для расположения на рабочем месте дежурного;
– Панельное – для встраивания в имеющиеся конструктивы;
– Пультовое – для расположения на рабочем месте оператора;
– Шкафное – для автономной необслуживаемой работы;
Система может состоять как из одного конструктивного модуля, так и из нескольких распределенных по машзалу или цеху.
Структура построения
Разработка территориально-распределенных автоматизированных систем сбора, обработки данных и управления технологическим процессом требует применения специальных решений построения сетей передачи данных.
АСУ ТП строится по иерархическому принципу и имеет многоуровневую структуру.
В АСУ ТП выделяется следующие уровни иерархии:
- нижний уровень — уровень датчиков и исполнительных механизмов;
- средний уровень — уровень промышленных контроллеров (ПЛК);
- верхний уровень — уровень промышленного сервера и сетевого оборудования;
Нижний уровень состоит из датчиков и исполнительных механизмов, устанавливаемых на технологических объектах. Связь датчиков и исполнительных механизмов со средним уровнем осуществляется с помощью радиальных и сетевых связей.
Средний уровень состоит из промышленных контроллеров, силовой, сигнализационной автоматики и необходимых вторичных приборов.
Промышленные логические контроллеры осуществляют:
- cбор и обработку данных, поступающих с датчиков;
- управление технологическими объектами по заданным алгоритмам работы.
Передача информации и прием команд управления от среднего уровня на верхний уровень осуществляется с использованием стандартных промышленных интерфейсов.
Верхний уровень системы — состоит из автоматизированных рабочих мест операторов и диспетчеров, промышленного сервера и сетевого оборудования, установленных в различных помещениях и зданиях.
Сетевое оборудование состоит из концентраторов, коммутаторов и преобразователей.
Функциональные характеристики
- автоматическая диспетчеризация параметров технологического оборудования (скорости проката, поддержание заданного значения всех основных технологических параметров, уровней давлений, температур и расходов по технологическим аппаратам);
- сравнение измеренных значений технологических параметров с заданными значениями и формирование сигналов управления,
- формирование предупредительной и аварийной сигнализации;
- отображение хода технологического процесса в виде мнемосхем, трендов (графиков изменения параметров во времени), индикаторов;
- хронометрирования основных технологических параметров, формирование протокола событий и архивных данных;
- автоматическое и ручное управление переключающей аппаратурой, электрозадвижками и регулирующими клапанами;
- архивирование технологического процесса;
- комплексное управление всем оборудованием задействованным в технологическом процессе;
- реализация требуемых алгоритмов управления техпроцессом любой логической и математической сложности;
- включение в существующую сеть АСУТП предприятия;
- графическое отображение параметров техпроцесса и оборудования для анализа персоналом соответствия техпроцесса требуемым нормам, распределения нагрузок на оборудование, контроля допустимых нагрузок на механическую часть оборудования;
- осциллографирование параметров оборудования;
- защиты технологического оборудования;
- протоколирование действий оператора;
- защита от неправильных действий оператора;
- работа с промышленными полевыми шинами: Modbus RTU, Modbus TCP/IP, Profibus DP, Profinet, CANopen и т.д.;
- возможность корректировки персоналом заказчика в процессе эксплуатации структуры и алгоритмов автоматизации и отображения.
Аппаратные средства
- Система автоматизации представляет собой программируемый логический контроллер серий S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500 (SIEMENS), M241, LMC058, M340 (SCHNEIDER ELECTRIC). Все системы могут использовать устройства удаленного ввода-вывода.
- Для визуализации процессов используются графические панели (SIEMENS, SCHNEIDER ELECTRIC, WEINTEK), промышленные компьютеры (SIEMENS, ADVANTECH, AXIOMTEK), офисные персональные компьютеры, серверы.
Программные средства
Программное обеспечение программно-технического комплекса предназначено для реализации автоматизированного управления технологическим оборудованием и диспетчеризации параметров технологического процесса АСУ ТП.
Поставляемое программное обеспечение легко интегрируется с системами АСУ ТП предприятия и иными существующими на предприятии системами автоматизации благодаря применению стандартизированных решений.
- Реализация программного обеспечения для ПЛК на STEP7, SoMachine на языках LAD, FBD, STL.
- SCADA-системы, используемые для визуализации – WinCC (SIEMENS), InTouch (WONDERWARE).
Система диагностики