- •5. Техническое обеспечение аиус
- •5.1 Общие сведения о техническом обеспечении
- •5.2 Принцип построения ктс аиус (гсп)
- •Устройства получения информации о состоянии объекта управления
- •5.4 Устройство сопряжения с объектом (усо)
- •Структура и принципы организации подсистемы ввода аналоговых сигналов
- •Структура, принцип организации усо для ввода информации с дискретных устройств
- •Структура, принципы организации подсистемы усо для вывода информации на дискретные исполнительные устройства
- •Структура и принципы организации подсистемы усо для вывода информации на исполнительное устройство аналогового типа
- •5.5 Цифровые средства обработки и хранения информации (цсои). Ретроспектива цсои
- •Состояние современных цсои
- •5.6.1 Специализированные технологические контроллеры
- •5.6.2 Одноплатные объектно-программируемые контроллеры (опопк)
- •5.6.3 Универсальные модульно-адаптируемые контроллеры (умак)
- •5.6.3.1 Мезонинная технология умак
- •5.6.3.2 Технология умак с помощью монтажных каркасов
- •5.6.4 Промышленные контроллеры и компьютеры с сетевой структурой (пкксс)
- •6. Программное обеспечение аиус
- •6.1 Общие сведения, состав и структура по аиус
- •6.2 Функциональное по
- •6.3 Средства организации вычислительного процесса
- •6.4 Технологии создания фпо
- •6.4.1 Программирование опк на базе омк
- •6.4.2 Программирование стк
- •6.4.3 Программирование универсальных промышленных контроллеров и компьютеров
- •6.4.4 Технологии визуального программирования (scada-системы)
- •7. Организационное обеспечение аиус
- •9. Последовательность разработки аиус.
- •Этапы тз
- •1.1. Обследование:
- •3.Этапы рабочего проекта.
- •Внедрение.
- •8. Системный подход при создании аиус.
- •8.1. Терминология
- •8.2. Сущность системного подхода
-
Устройства получения информации о состоянии объекта управления
Эта группа устройств предназначена для сбора и преобразования информации о контролируемых и управляемых параметрах объекта управления.
Эта группа устройств наиболее многообразна, во-первых, по принципам действия, а во-вторых, по исполнению, обеспечивающему устойчивую работу в различных средах.
В составе измеряемых параметров (а их>2000) для различных объектов можно выделить наиболее широко распространенные (т.н. типовые) параметры, к которым относятся:
-
Теплоэнергетические параметры (температура, давление и т.д.);
-
Электроэнергетические параметры (сила тока, напряжение, мощность и т.д.);
-
Механические параметры (перемещение, скорость, линейные размеры) и т. д.;
-
Физические параметры (плотность, влажность, мутность) и т. д.;
-
Химические параметры (концентрация) и т. д.
Основные характеристики устройств получения информации:
-
Характер входной величины.
-
Характер выходной величины.
-
Статическая характеристика датчика.
-
Динамическая характеристика датчика.
-
Основная и дополнительная погрешности.
5.4 Устройство сопряжения с объектом (усо)
Рис.5.4.1. Структурная схема АТК.
Обозначения:
АТК – автоматизированный технологический комплекс (АИУС+ОУ)
Для нормальной работы АИУ необходимо иметь спец.средства, которые можно разделить на подсистемы аналогового ввода, дискретного ввода, аналогового вывода и дискретного вывода.
-
Структура и принципы организации подсистемы ввода аналоговых сигналов
Устройства данной подсистемы должны выполнять следующие функции:
-
нормализацию аналоговых сигналов;
-
фильтрацию;
-
коммутацию аналоговых сигналов в соответствии с адресом, полученным из центральной части (ЦЧ) АИУС;
-
усиление аналоговых сигналов;
-
преобразование аналоговых сигналов в цифровой код;
-
выдачу цифрового кода в центральную часть АИУС.
Т.к. датчики аналогового типа отличаются по диапазону выходных сигналов, то и структура УСО для ввода аналоговых сигналов различна.
Рис. 5.4.1.1. Структура подсистемы УСО ввода аналоговых сигналов высокого уровня.
Рис. 5.4.1.2. Структура подсистемы УСО ввода аналоговых сигналов низкого уровня.
Обозначения:
ДАВУ — датчик аналоговый высокого уровня.
ДАНУ — датчик аналоговый низкого уровня.
УН — устройство нормализации.
КСВУ — коммутатор сигналов высокого уровня.
КСНУ — коммутатор сигналов низкого уровня.
УУиА — устройство управления и адресации.
А — адрес.
СУ — сигналы управления.
ЦЧ — центральная часть АИУС.
Ф — фильтр.
НУ — нормирующий усилитель.
Алгоритм функционирования подсистемы (рис. 5.4.1.1.):
-
Сигналы с датчиков через УН присутствуют на входах КСВУ постоянно;
-
Адрес датчика Дi, сигнал с которого в данный момент времени должен быть введён в ЦЧ АИУС, поступает оттуда, расшифровывается в УУиА и в результате открывается нужный ключ КСВУ и сигнал с Дi поступает на выход коммутатора;
-
Сигнал с Дi поступает на вход АЦП, преобразуется в цифровой код и далее, после завершения преобразования, поступает через интерфейс в ЦЧ АИУС.
Структура, принцип организации усо для ввода информации с дискретных устройств
Устройство данной подсистемы должно фиксировать и передавать в центральную часть АИУС:
-
Состояние дискретных датчиков с выходными контактами (реле, блокираторы и т.д.)
-
Состояние датчиков с выходными сигналами в виде определенного уровня напряжения (5, 10, 24 В).
-
Подсчитывать число импульсов, поступающих с импульсных датчиков.
-
Фиксировать изменение состояния т.н. аварийных датчиков (датчик пламени, дыма и т.д.) без задержек во времени.
Общая структура подсистемы ввода сигнала с дискретных сигналов следующая:
Рис. 5.4.2.1. Структура подсистемы УСО для ввода сигналов с дискретных датчиков.
Обозначения:
УУиА — устройство управления и адресации.
БФиС — Блок фиксации изменения состояния.
УН — устройство нормализации.
УНИ — импульсное устройство нормализации.
Алгоритм функционирования.
По инициативе центральной части АИУС УУиА через интерфейс выдается код адреса спрашиваемого регистра или счетчика, а также необходимые управляющие сигналы. В соответствии с этим адресом состояние соответствующего регистра или счетчика выдается на шину данных и через интерфейс передается в центральную часть. При этом передаваемый двоичный код соответствует состоянию дискретных датчиков подключенных к данному регистру или соответствует числу импульсов поступивших в счетчик за предшествующий интервал времени от ДДИ. Если датчик дискретный аварийный, то при изменении его состояния БФИС формирует запрос на прерывание в центральную часть АИУС. После обработки этого запроса останавливается (прерывается) текущая программа и включается подпрограмма опроса состояния аварийных датчиков и далее программа реакции на аварийное состояние объекта.