- •Учебно-методический комплекс
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (150 часов)
- •1. Основы построения интегрированных автоматизированных систем(18часов)
- •1.1. Функциональное моделирование компонентов автоматизированного производства (10 часов)
- •1.2. Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами (8 часов)
- •Структура и функции интегрированных автоматизированных систем(18 часов)
- •2.1 Типовая архитектура интегрированной автоматизированной системы (8 часов)
- •2.2. Типовые функции уровней управления интегрированной системы (10 часов)
- •3. Средства сетевой поддержки интегрированных автоматизированных систем (24 часов)
- •3.1. Промышленные сети иас (12 часов)
- •3.2.Физические среды передачи информации в иас (12 часов)
- •4 Средства коммуникации в интегрированной системе (12 часов)
- •4.1. Интерфейсы(6 часов)
- •4.2 Преобразователи интерфейсов(6 часов)
- •5. Программно-технические средства интегрированных автоматизированных систем (20 часов)
- •5.1. Применение контроллеров в иас (12 часов)
- •5.2. Технические средства отображения информации (8 часов)
- •6. Обеспечение структурной надёжности иас (12 часов)
- •6.1. Программно-аппаратная поддержка резервирования
- •7. Программное обеспечение интегрированных автоматизированных систем (28 часов)
- •7.1. Программные компоненты и основные функции scada-систем (12 часов)
- •7.2 Архитектура scada-системы iFix (16 часов)
- •8. Примеры интеграции многоуровневых автоматизированных систем (10 часов)
- •8.1. Scada-приложения для слежения за производственным процессом(10 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Интегрированные системы проектирования и управления»
- •2.4.Практический блок
- •Лабораторные работы для студентов очной формы
- •Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.5. Балльно-рейтинговая система
- •Информационные ресурсы дисциплины
- •Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •1. Основы построения интегрированных автоматизированных систем.
- •Функциональное моделирование компонентов автоматизированного производства.
- •1.2. Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2:
- •Структура и функции интегрированных автоматизированных систем.
- •2.1. Типовая архитектура интегрированной автоматизированной системы
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1:
- •2.2. Типовые функции уровней управления интегрированной системой
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2:
- •3. Средства сетевой поддержки интегрированных автоматизированных систем
- •3.1. Промышленные сети иас
- •3.2. Физические среды передачи информации в иас
- •4. Средства коммуникации в интегрированной системе
- •4.1. Интерфейсы
- •4.2. Преобразователи интерфейса
- •5. Программно-технические средства интегрированных автоматизированных систем .
- •5.1. Применение контроллеров в иас
- •5.2. Технические средства отображения информации
- •6. Обеспечение структурной надежности иас
- •6.1. Программно-аппаратная поддержка резервирования.
- •7. Программное обеспечение интегрированной автоматизированной системы проектирования и управления.
- •7.1. Компоненты и основные возможности scada-систем
- •Тема 7.2 Архитектура scada-системы iFix
- •8.Примеры интеграции многоуровневых систем автоматизации.
- •8.1 Scada-приложения для слежения за производственным процессом
- •1.Лабораторный роботизированный технолгический комплекс (лртк).
- •2.Программно-технический комплекс текрон®
- •3.Scada – система «Круг-2000»
- •Глоссарий)
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению.
- •4.2. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест №1
- •1. К основным показателям, используемым в функциональном моделировании производства, относятся:
- •2. Принцип управляемости означает:
- •3. Стандарты технического обмена
- •Не относится к функции уровней управления интегрированной системой.
- •5. Повторитель (Repeater) в сетях интегрированных систем:
- •В сети интегрированной системы с протоколом profibus шинный провод это:
- •6. Интегрированная автоматизированная система – это
- •Тест №3
- •Для чего используется среда Run Time?
- •Тест к разделу 4
- •1.Преобразователи последовательных интерфейсов используются для :
- •Тест №6
- •3. Постоянное резервирование заключается в том
- •Тест №7
- •Тест №8
- •6.Количество аналоговых и дискретных управляющих каналов в иас «текрон»:
- •7. Чему равен период обновления информации на верхнем уровне :
- •Правильные ответы на тренировочные тесты
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы к зачету:
- •Содержание
2.Программно-технический комплекс текрон®
ПТК «ТЕКРОН» – многоуровневая иерархическая информационно-измерительная и управляющая система распределённого типа.
Программно-технический комплекс «ТЕКРОН» решает следующие задачи:
измерение, оперативный контроль технологических параметров, управление технологическим оборудованием, автоматическое управление и регулирование технологических процессов, выполнение противоаварийных защит и блокировок технологических процессов, архивирование значений параметров и событий
коммерческий учет и диспетчеризацию добываемого, транспортируемого, перерабатываемого и распределяемого природного газа и их компонентов, а также оперативный контроль и архивирование текущих, суммарных и усредненных значений их технических параметров
коммерческий учет и диспетчеризацию отпускаемой или потребляемой тепловой энергии и теплоносителя в открытых и закрытых водяных и паровых системах теплоснабжения и системах теплопотребления, подключённых по зависимой или независимой схеме присоединения к тепловой сети, и оперативный контроль, архивирование текущих, суммарных и усредненных значений теплофизических параметров теплоносителей
коммерческий учёт производимой, распределяемой и потребляемой электроэнергии (активной и реактивной составляющей электроэнергии) и режимных параметров электрической сети, а также оперативный контроль, архивирование текущих, суммарных и усредненных значений параметров энергоснабжения/энергопотребления
сбор данных телеизмерений и телесигнализации с датчиков телеметрии, коммутационного, технологического и вспомогательного оборудования, выдача и контроль выполнения команд телеуправления и телерегулирования коммутационным оборудованием и исполнительными механизмами.
Архитектура ПТК
ПТК «ТЕКРОН» - многоуровневая иерархическая информационно-измерительная и управляющая система распределённого типа, включающая в свой состав контроллеры «ТЕКОН» и модульную интегрированную SCADA «КРУГ-2000». Архитектура ПТК в общем виде состоит из верхнего и нижнего уровней.
На нижнем уровне ПТК могут применяться следующие технические средства:
программируемые логические контроллеры (ПЛК):
– контроллеры многофункциональные МФК3000
– контроллеры многофункциональные МФК
– системы интеллектуальных модулей ТЕКОНИК®
– контроллеры многофункциональные ТКМ410
– контроллеры многофункциональные ТКМ700,
которые выполняют функции автоматического сбора (по аналоговым и цифровым измерительным каналам), хранения и обработки измеряемых параметров, автоматического регулирования, технологических защит и блокировок, а также реализуют вычислительные алгоритмы, в том числе вычисление количественных и качественных показателей энергоносителей
барьеры искрозащиты серии TCC Ex.
Также на нижнем уровне могут использоваться коммуникационные контроллеры на базе процессорных модулей Р06 ТЕКОНИК® или им аналогичных. Такие контроллеры предназначены для автоматического сбора (обмена), хранения и первичной обработки измеряемых параметров от внешних устройств и средств измерений по стандартным интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet. Реализуются вычислительные алгоритмы, в том числе вычисление количественных и качественных показателей энергоносителей.
На верхнем уровне (СВУ) ПТК применяются технические средства (ТС), выполненные на базе IBM PC совместимых компьютеров промышленного или офисного исполнения под управлением операционных систем, совместимых со SCADA «КРУГ-2000», а также сетевое оборудование для объединения всех ТС локальной вычислительной сетью Ethernet. В качестве устройств верхнего уровня, в общем случае, могут использоваться:
– выделенные серверы оперативной и (или) архивной базы данных (Серверы ОБД и АБД), предназначенные для сбора, регистрации, заданной математической обработки, в том числе для реализации алгоритмов вычисления количественных и качественных показателей энергоносителей, документирования и архивирования информации, поступающей с ПЛК нижнего уровня
– автоматизированные рабочие места (АРМ) оперативно-диспетчерского и управленческого персонала, которые в общем случае могут быть выполнены с использованием архитектуры «клиент-сервер» (АРМ клиенты). Они предназначены для визуализации оперативной и архивной информации о технологическом процессе с серверов ОБД и АБД, а также для формирования оперативного дистанционного воздействия на объект управления
– серверы «Web-Контроля», предназначенные для передачи информации с ПТК сторонним Пользователям посредством сети Internet
– станции инжиниринга, предназначенные для осуществления наладочных и сервисных работ по обслуживанию абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК
– серверы точного времени, предназначенные для поддержания единого астрономического времени абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК, с его коррекцией по сигналу точного времени, получаемого со спутника (по GPS-приёмнику)
– COM-серверы для связи с другими подсистемами АСУ ТП
– табло коллективного пользования для отображения информации
Режим работы ПТК – круглосуточный с остановами на техническое обслуживание во время остановок технологического оборудования.
Основные технические характеристики, общие для всех модификаций ПТК:
Общее количество аналоговых и дискретных измерительных/управляющих каналов – до 30 000
Период обновления информации на верхнем уровне ПТК – от 1 с
Периодичность опроса сигналов, обеспечивающая требования по точности фиксации событий и значений аналоговых сигналов по отношению к системному времени ПТК (в зависимости от динамических свойств параметра): – дискретных пассивных: 0,03-0,5 с
– дискретных инициативных:10 мс
– аналоговых: 0,02 -0,2 с
– аналоговых для температурных параметров: 0,25 -2 с
Время выдачи управляющего воздействия по каналам технологических защит (ТЗ) после обнаружения аварийной ситуации (для ТЗ, не имеющих выдержки времени) – не более 0,1-0,2 с
Время прохождения команды от момента нажатия оператором-технологом кнопки виртуального блока управления до появления сигнала на выходных цепях ПТК – не более 1 с.
Задержка от момента выдачи оператором команды дистанционного управления до отображения на мониторе результатов выполнения команды без учета времени отработки команды объектом управления – не более 1,5 с.
Параметры формируемых трендов:
– количество трендов – до 50 000
– дискретность записи в тренды – от 1 секунды и выше
– количество дискретных точек в трендах ("глубина" трендов):
a. оперативных – до 100 000
b. архивных – ограничено только ёмкостью дискового накопителя
Количество регистрируемых в ПТК сообщений (событий):
– оперативных – до 21 000 за одни сутки
– архивных – ограничено только ёмкостью дискового накопителя
Дискретность регистрируемых сообщений (событий) – от 10 мс.
ПТК «ТЕКРОН» изображен на рис. 26.
Рис.26. ПТК «ТЕКРОН»
Программно-технологически й комплекс «ТЕКРОН» на верхнем уровне применяет IBM PC компьютеров с операционными системами совместимыми со SCADA «Круг-2000», а также сетевое оборудование для объединения технических средств локально-вычислительной сетью Ethernet .
