Хід роботи
1. Створіть елементарне АРМ, як зазначено в розділі «Опис віртуальної лабораторної установки»;
2. Для завдання, запропонованого викладачем, визначте обсяг автоматизації об'єкта й виберіть комплекс технічних засобів:
– датчики й виконавчі пристрої (фірми Omron, Pepperl+Fuchs, Scaime, Siemens);
– засоби кабельного розведення й комутації (фірми Belden, Hirschmann, Rittal, RST, Schroff, WAGO);
– пристрої вводу-виводу й зв'язку з об'єктом – призначені для введення сигналів з датчиків у пристрій обробки, й виводу сигналів для керування виконавчими механізмами (фірми ADDI-DATA, Advantech, Dataforth, Diamond Systems, Fastwel, Grayhill, LenPromAvtomatika, Lippert, Octagon Systems, Pepperl+Fuchs, Pepperl+Fuchs Elcon, Scaime, Siemens, VIPA, VMIC, WAGO);
– програмовані контролери (фірми Advantech, Dataforth, Diamond Systems, Fastwel, Grayhill, Lippert, Octagon Systems, Siemens, VIPA, VMIC, WAGO).
Зміст звіту
1. Мета досліджень.
2. Підсумковий екран створення елементарного АРМ із поясненням функцій кожного графічного елемента.
3. Завдання на автоматизацію елемента ділянки технологічного процесу (на вибір викладача).
4. Структурна схема системи керування.
5. Комплекс технічних засобів реалізації структурної схеми із вказівкою техніко-економічних характеристик і функцій кожного.
6. Висновки по роботі.
Контрольні питання
1. Призначення й функції схеми нормалізації сигналу.
2. Призначення й функції погоджуючого пристрою.
3. Призначення й функції SCADA систем.
4. Призначення й функції пристрою вибрання-зберігання.
Література: [1–3, 10, 11]
Лабораторна робота №2
Тема. Дослідження впливу пропорційно-диференційного-диференційного регулятора на якість процесу регулювання.
Мета: Створення системи контролю й керування технологічного процесу (ТП) ділянки термічної обробки й оцінка вплив параметрів пропорційно-диференційного-диференційного (ПДД) регулятора на якість процесу регулювання.
Вказівки щодо виконання роботи
ТП, що розглядається, виконується на трьох ділянках: термічної обробки, зберігання й дозування (рис. 2.1). Необхідно побудувати систему контролю й керування ТП із урахуванням наявних точок контролю, виконавчих механізмів і апаратних засобів автоматизації. Всі ділянки керуются за допомогою PC – based контролера.
Рисунок 2.1 – Структурна схема розміщення елементів АСУТП
Ділянка термічної обробки використовує два вхідних аналогових сигнали – 2AI і два вихідних дискретних – 2DO. Технологічне завдання – підтримка постійної температури в апараті–технологічній установці, який здійснює тривале нагрівання вихідної сировини (функція регулювання). Регулювання температури виконується шляхом зміни витрат теплоносія, що потрапляє в апарат. Алгоритм керування – пропорційно–диференційний–диференційний (ПДД), спосіб керування виконавчим механізмом – широтно-імпульсна модуляція (ШІМ). Аналогові сигнали в PC – based контролері обробляються 12-ти розрядним аналого-цифровим перетворювачем (АЦП) і мають представлення в кодах (0-4095). Для вимірюваної температури коди відповідають вхідному діапазону датчика температури (0 – 100) С, для витрати теплоносія – (0 – 10) м3/година. АРМ контролює підключені до РС – based контролера технологічні параметри (функції моніторингу) і задає налаштування регулятора (функція керування).
PC-based контролер підключений до АРМ за допомогою мережі через концентратор, використовує мережний протокол – TCP/IP. У якості контролера виступає звичайний РС-сумісний комп'ютер із установленої в системну шину ISA платою уведення/виведення А-8111 з 8AI, 16DI і 16DO /ICP DAS/, що працює під управлінням ОС DOS (даний пристрій не підлягає моделюванню, а заміняється імітатором).