Отчет по практике в ООО «НП ЭСАН», участок КИП и А

• Показания уровня почти не зависят от изменений плотности жидкости
• Высокая точность 0.01% и повторяемость 0.005%
• Не требуется периодическая калибровка
• Только один подвижный элемент – поплавок
• Отсутствует дрейф нуля и диапазона

2. КОНТРОЛЛЕР HONEYWELL С200

Ниже приведен пример шасси C200 сконфигурированного с:

1. 10-слотовое шасси
2. Блок питания
3. Модуль Сетевого Интерфейса ControlNet (CNI) или Мост FTE
4. Процессор Управления(C200)
5. Модуль ИнтерфейсаIO Link
6. Модуль ИнтерфейсаFieldbus
7. Модуль Резервирования
8. CNI к Удаленным Вх/Вых

Рис.6 Комплектация контроллера С200

Источник Питания 24В постоянного тока

 

 

 

 

 

 

Рис.9 Источник питания 24В

Интерфейс Control Net

1. Предоставляет интерфейс к Супервизорной Сети (CNI восходящей линии)
2. Прямое соединение(Peer-to-Peer)
3. Связь с В/В (CNIнисходящей линии)
4. Один CNI может поддерживать до 24 модулей В/В
5. 4 CNI нисходящей линии соединяются с одним контроллером
6. Каждый CNI должен иметь уникальный MAC адрес в своей сети

 

 

 

 

 

 

Рис.10 Интерфейс Control Net

 

Процессор Управления

1. Процессор100МГц Power PC 603E с8 MБ ОЗУ
2. 4 MБ ЭСПЗУ с групповой перезаписью для хранения программ
3. Встроенная литиевая батарея (или необязательно расширяющий модуль с перезаряжаемой батареей)
4. Может поддерживать до 8 шасси В/В и 64 модуля В/В
5. Контроллер может быть резервированным и не резервированным
6. Модуль двойной ширины–занимает 2 слота в шасси

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.11 Процесс управления

Процессор PowerPC 603

PowerPC 603 является первым микропроцессором в семействе PowerPC, который полностью поддерживает архитектуру PowerPC. Он включает пять функциональных устройств: устройство переходов, целочисленное устройство, устройство плавающей точки, устройство загрузки/записи и устройство системных регистров, а также две, расположенных на кристалле кэш-памяти для команд и данных, емкостью по 8 Кбайт. Поскольку PowerPC 603 - суперскалярный микропроцессор, он может выдавать в эти исполнительные устройства и завершать выполнение до трех команд в каждом такте. Для увеличения производительности PowerPC 603 допускает внеочередное выполнение команд. Кроме того он обеспечивает программируемые режимы снижения потребляемой мощности, которые дают разработчикам систем гибкость реализации различных технологий управления питанием.

При обработке в процессоре команды распределяются по пяти исполнительным устройствам в заданном программой порядке. Если отсутствуют зависимости по операндам, выполнение происходит немедленно. Целочисленное устройство выполняет большинство команд за один такт. Устройство плавающей точки имеет конвейерную организацию и выполняет операции с плавающей точкой как с одинарной, так и с двойной точностью. Команды условных переходов обрабатывается в устройстве переходов. Если условия перехода доступны, то решение о направлении перехода принимается немедленно, в противном случае выполнение последующих команд продолжается по предположению (спекулятивно). Команды, модифицирующие состояние регистров управления процессором, выполняются устройством системных регистров. Наконец, пересылки данных между кэш-памятью данных, с одной стороны, и регистрами общего назначения и регистрами плавающей точки, с другой стороны, обрабатываются устройством загрузки/записи.

Рис.12 Блок-схема процессора Power PC 603

В случае промаха при обращении к кэш-памяти, обращение к основной памяти осуществляется с помощью 64-битовой высокопроизводительной шины, подобной шине микропроцессора MC88110. Для максимизации пропускной способности и, как следствие, увеличения общей производительности кэш-память взаимодействует с основной памятью главным образом посредством групповых операций, которые позволяют заполнить строку кэш-памяти за одну транзакцию.

Модуль Резервирования(RM)

1. Располагается в шасси Контроллера для поддержки
2. Резервирования контроллеров
3. RM должен располагаться в одинаковых позициях в обоих шасси
4. Оба RM соединены Оптоволоконным Кабелем
5. Переключение между Резервированными Контроллерами происходит в безударном режиме
6. Примечание: если Контроллер резервированный, тогда все модули В/В должны быть удаленными

 

 

 

 

 

 

Рис.13 Модуль резервирования (RM)

Шасси–Модули Ввода/Вывода Серии A

1. Компактный размер–могут размещаться как в шасси контроллера, так и в удаленном шасси В/В.
2. Доступны диагностируемые и не диагностируемые модули
3. Возможность конфигурирования через Control Builder
4. Съемная крышка над проводами
5. Допускается «горячая» замена
6. Все модули имеют размер5’’ X 5”
7. Резервирование не поддерживается основная обработка и интерфейс сигнала

 

 

Рис.14 Шасси–Модули Ввода/Вывода Серии A

3 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ EXPERION PKS.

Рис.15 Система контроля и регулирования

Experion PKS - это сложная система контроля и регулирования.

• Отображает системные данные удобным для понимания способом
• Позволяет управлять системой по средствам команд
• Автоматически выполняет запланированные задания
• Уведомляет о деятельности системы включая сигнализации и системные события
• Генерирует рапорта

В системе Experion PKS используются 4 основных программных обеспечения:

HMIWeb Display Builder – это специализированное приложение для рисования, которое позволяет вам создавать свои собственные (пользовательские) дисплеи для Станции.

Пользовательские дисплеи позволяют представлять информацию в более доступном и понятном пользователю виде - как следствие, пользовательские дисплеи упрощают операторам наблюдение за сложными процессами и уменьшают возможность ошибок операторов.

Quick builder - приложение, предназначенное для построения SCADA систем с устройствами третьих поставщиков, каналов, контроллеров, точек, OPC серверов, принтеров и т д.

Станция - это инструмент для управления и конфигурирования технологическим процессом, который отображает информацию в виде набора дисплеев.

Control Builder –это графическое, объектно-ориентированное среда конфигурирования в Configuration Studio использемая для разработки, реализации и документирования управляющих приложений.

Имеет иконки на панели инструментов, которые становятся доступными при открытии определенных элементов Control Builder.

Имеет вкладки древовидных окон, помогающие разрабатывать управляющие приложения.

Вкладка Проект отображает CPM, IOM, CM и SCM в текущем проекте

Вкладка Мониторинг отображает все объекты, которые были загружены в модуль процессора управления (CPM) и позволяет просматривать и управлять активными подулями во время процесса

Вкладка Library (Библиотека) – отображает все доступные Системные CM и Функциональные Блоки, сгруппированные по типам, которые могут использоваться для построения стратегий управления

Стратегии управления загружаются в память C200, вкладку мониторинг и базу данных реального времени сервера

4. БЛОК СХЕМ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ

 

 

Рис.16 Блок схема алгоритмов

Данная блок-схема представляет собой строгую последовательность действий, решений построенную с помощью графической упрощённой схемы. В блок ввода данных вводится информация AI1 и AI2 это аналоговые сигналы, поступающие с датчиков. Далее они отправляются на блок выполнения операции в котором указывается диапазон в процентах AI2,1 = (0%; 100%). Следующий блок, блок ручного ввода c помощью этого блока мы можем вводить вручную задание SP для ПИД-регулятора. Соответственно формула самого ПИД-регулятора вводится в блок выполнения операции и уже рассчитанное значение выхода ОР отображается на дисплее.

 

Блок начало-конец (пуск-остановка)

Элемент отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (наиболее частое применение − начало и конец программы). Внутри фигуры записывается соответствующее действие.

Данные (ввод-вывод)

Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). Данный символ не определяет носителя данных (для указания типа носителя данных используются специфические символы).

Блок действия

Выполнение одной или нескольких операций, обработка данных любого вида (изменение значения данных, формы представления, расположения). Внутри фигуры записывают непосредственно сами операции, например, операцию присваивания: 
a = 10*b + c.

Ручной ввод

Позволяет вручную вводить изменения в процесс.

 

Дисплей

Выводит информацию на дисплей.

 

5.ПОСТРОЕНИЕ ПРОГРАММНОЙ ЛОГИКИ, ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ

Рис.17 Вид мнемосхемы на станции

На рис. 17 приведена мнемосхема управления. Отображение на станции, данного процесса которая позволяет с помощью всплывающих окон управлять процессом.

Стандартный аналоговый вход с функцией сигнализации

 

 

 

 

 

Рис. 18 Стандартный аналоговый вход с функцией сигнализации

Этот тип управления используется для отображения значений аналогового процесса и сигнализации с полевых передатчиков (или с внутренних расчетных числовых значений). Значение для этого процесса, имеет вид аналогового входа, соединенного с полем (или с внутренними расчетными числовыми значениями), в то время как сигнализации настраиваются в системе. Эти сигналы сопрягаются через блоки аналогово канала в модуле управления.

Система Experion предоставляет DACA (функциональный блок DAC), который служит для взаимодействия аналогового входа и DCS. Функциональный блок DACA используется для отображения c передатчика, с соответствующими характеристиками, значений PV процесса и связанных с ним сигнализаций.

Инженерные конфигурации (диапазон, единицы измерения, описание, длительность сигнализации и другие различные приоритеты.) взятые из базы данных Smart Plant Instrumentation (SPI) конкретного проекта Master Engineering Database.

Ниже рассматривается типичное применение:

• Аналоговый вход

• Внутренние расчетные числовые значения характеристика PV будет зависеть от типа входа, подключенного к блоку DACA.

DACA (используется для представления аналоговой информации и сигнализаций).

Блок DACA используется в качестве интерфейса для аналогового входа. Он генерирует различные сигнализации (Bad PV, PVHH, PVHi, PVLo, PVLL и т д.) в зависимости от конфигурации.

Значение может быть доступно в виде числового параметра PV. (Параметр PVRAW полезен, когда значение выходит из расширенного диапазона в приделах определенного). Состояние сигнализации (Bad PV, PVHH, PVHi, PVLo, PVLL и т д.)

DACA имеет следующие особенности:

Пользователь может определить инженерные параметры (такие как диапазон, расширенный диапазон, инженерные единицы, характеристика PV, время фильтрации и т д.) и определение сигнализаций (значение срабатывания сигнализации, приоритет сигнализаций, зона нечувствительности). Оператор оповещается, когда процесс выходит за эти пределы

Стандартный PID- регулятор с прямой подачей

Рис.19 Общий вид программы

 

Это типичная схема обеспечивает прямой контроль подачи. Эта схема используется в сценариях, когда не контролируется нарушение процесса, но может быть изменен (например, подачей воды, регулируем поток пара для котла с помощью теплообменника изменяя скорость подачи продукта).

FEEDFORWARD известен как, процесс  подачи прямой информации для  вычисления корректного значения  выходного сигнала. Существенной особенностью, которая отличает эту систему от контуров управления, обратная связь прямого потока информации. Схема прямого потока может производить огромные улучшения в регулировании, потому что на практике материальные или энергетические требования процесса в отношении текущих требований нагрузки, постоянно уравновешиваются. Существует три различных входа связанные с типичным элементом управления

1. Прямая подача PV (например, три элемента для регулирования  потоком пара, подачей воды)

2. Поток PV (например, подача воды в трёх элементах контроля подачей воды)

3. Оператор переключения (прямая подача On/ прямая подача Off)

Алгоритм процесса

DevCtlA: Этот блок обеспечивает интерфейс оператора для включения или отключения прямой подачи. При выборе режима AUTO, выбирается прямая подача входного сигнала. При выборе режима работы OFF, используется функция PIDFF. При выборе режима работы MAN, оператор может вручную установить значение прямой подачи (через блок AUTOMAN).