50 Промышленные контролеры
Системы управления, выполненные на основе электромагнитных реле или микросхем с «жесткой» логикой, невозможно научить выполнять другую работу без существенной переработки. Такую возможность имеют только программируемые логические контроллеры (ПЛК).
ПЛК представляет собой специализированную ЭВМ, которая осуществляет логические связи между состоянием входных элементов схемы с выход-ными. Физически типичный ПЛК представляет собой блок, который имеет набор выходов и входов, для подключения датчиков и исполнительных механизмов (рис. 6.7).
Л
огика
управления описывается программно на
основе микро-компьютерного ядра.
Абсолютно одинаковые ПЛК могут выполнять
совершенно разные функции. Причем для
изменения алгоритма работы не требуется
никаких переработок аппаратной части.
Аппаратная реализация ориентирована
на сочетание с унифицированными
приборами.
ПЛК контролирует состояние входов и вырабатывает определенные после-довнасци программно заданных действий на изменение выходов. В самом начале цикла ПЛК выполняет физическое чтение входов. Счытаныя значения располагаются в области памяти входов. Таким образом, создается полная одномоментно зеркальная копия значений входов. Далее выполняется программа пользователя. Эта программа работает с копией значений входов и выходов, которая расположена в оперативной памяти. После выполнения кода ПЛК приводит физические выходы в соответствие с расчетными значениями и размещает их в области памяти выходов.
Программа пользователя работает только с молниеносной копией входов. Таким образом, значения входов в процессе выполнения программы постоянные в пределах одного рабочего цикла. Вычисления в ПЛК всегда повторяются циклично. Одна итерация, которая включает замер, обсчёт и выработку воздействия, называется рабочим циклом. Значения входов обновляются автоматически в начале каждого рабочего цикла.
ПЛК имеют специальное язык для описания алгоритма управления. Широко используют язык релейных диаграмм (LD) или релейный-контактных схем (РКС).
Зрительное восприятие РКС-диаграмм и обозначений базовых элементов интуитивно понятное.
Каждому графическому отображению элементов РКС-диаграммы присваивается буквенно-цифровое обозначение. Оно обычно соответствует обозначению элемента на исходной релейной-контактировать схеме.
Графически РКС-диаграмма представляется в виде двух вертикальных шин питания. Между ними расположен гарызанта-льный цепи, образованные контактами и нагрузкой. В качестве нагрузки используют обмотки реле, лампы и т.д..
Количество контактов в цепи произвольная, но нагрузка одна. Если последовательно соединенные контакты замкнуты, ток идет по цепи и реле включается.
51.Scada-системы.
SCADA-система (система диспетчерского управления) – программно-аппаратный комплекс для сбора данных и отображения (визуализации).
Основные задачи решаемые SCADA-система:
1) обмен данными и обработка информации в реальном времени с УСО (устройством связи с объектом). Это может быть промышленный контролер;
2) отображение информации на экране компьютера в удобной для оператора форме (в виде мнемосхемы);
3) введение в базы данных в реальном времени и архивирование технологической информации;
4) Аварийной сигнализации и управление тревогами и событиями;
5) Создание отчетов о ходе технологического процесса;
6) обеспечение связи с внешними приложениями.
Варианты SCADA-система:
1) На базе специализированных операторских станций которые располагается в центральных диспетчерских станциях;
2)
Общая структура SCADA
Критерии выбора SCADA-система
Учитывают:
1) работу с большим объемом данных (требование производительности), поддержка стандартных сетевых протоколов;
2) удобство работы оператора (стандартный пользовательский интерфейс, доступный язык программирования);
3) Русификация;
4) Количество инсталяций (установок) в мире и в стране;
5) Цена программного продукта;
На скорость освоения SCADA-системы:
1) Качество документации (полнота, ясность первичных документов, наличие функции HELP);
2) Доступность диалога (наглядность представленной информации, удобство использования справочной системой, информативность подсказок);
3) Уровень сопротивления системы при ее эксплуатации.
Мнемосхемы – наглядное графическое изображение техпроцесса интегрированное со средствами контроля и управления.
Она является важнейшим источником информации о характере и структуре информации переменных.
При построении мнемосхемы сначала происходит прорисовка изображения рабочего окна. Обычно аппараты технологического процесса (рис а). Следующий шаг – придание статическому изображению динамики т.е. анимации нарисованных элементов (рис б).
Вид мнемосхемы: а) статичный вариант б) вариант с динамикой
При изменении значений процессных переменных и/или режимов работы оборудования элементы мнемосхемы меняют свои свойства, а именно толщину, цвет и стиль линии, цвет и стиль заливки, а также размеры, положение, ориентацию элементов.
Процессные переменные – записываются в архив (реальной базы данных). Архив этот отображается на мнемосхеме в виде специального автоматически обновляемого графика (тренда), на которых можно выводить одновременно до 16 и дискретных и аналоговых переменных.
При необходимости тренд строится за произвольный промежуток времени (для возможного их изменения в будущем).
52.MES-, ERP-системы
MES-система
MES-система – система, состояния из набора программных и аппарат-ных средств, обеспечивающих функции управления производственной деятельности: от заказа на изготовление партии продукции и до завершения производства.
Включает 11 основных функций:
1) Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS);
2) Оперативные/Детальное планирование
3) Диспетчеризация производства
4) Управление документами
5) Сбор и хранение данных
6) Управление персоналом
7) Управление качеством продукции
8) Управление производственными процессами
9) Управление производственными фондами (техобслуживание)
10) Отслеживание истории продукта
11) Анализ производительности
MES-система получает объем работ, который представлен ERP системой на экране объемно-календарного планирования, и в дальнейшем сама не только строит более точные расписания для оборудования, а также бригад наладчиков, но и в оперативном режиме отслеживает их выполнение.
Функция диспетчеризации реализована в виде специального модуля с которым работает диспетчер. Его задачей является фиксация всех событий в производственной системе: моментов действительного окончания обработки партии деталей, опережение или запаздывание тех или иных процессов.
MES-система, как правило, через каждые 5 минут автоматически сканирует входящую информацию о состоянии материальных потоков и оборудования. Но коррекции план подлежит если есть существенное его расхождение с фактическим выполнением.
Концепция ERP
ERP-система ("Планирование ресурсов предприятия")
В больше степени ориентировано на работу финансовой информацией для решения задач управления большими корпорациями с разнесенными территориальными ресурсами.
Сюда включается все что необходимо для получения ресурсов изготовления продукции, ее транспортировки и расчетов по заказу клиентов.
Основные модули системы:
1) Прогнозирование спроса;
2) Управление проектами;
3) Управление затратами;
4) Управление составом продукции;
5) Ведение технологической информации
6) Модули управления кадрами и финансовой деятельностью предприятия.
Различия в функциях планирования ERP и MES-систем
Структура ERP-системы управления