Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации

Основой всех систем управления являются информационные процессы, протекающие в них. Процессы управления в организо­ванных системах (например, производственные процессы) следует рассматривать как процессы формирования информации, которые характеризуют состояние данных объектов и преобразуют в новую информацию, необходимую для управления системой.

Сформированная информация, определяющая состояние тех­нологических процессов пищевых производств, требует усиления для дальнейшей обработки, т. е. квантования, кодирования и пе­редачи в каналы связи системы управления, посредством уст­ройств связи с объектом (УСО). Эти аппаратные средства для получения, обработки и передачи информации в каналы связи системы управления обеспечивают преобразование текущей ин­формации, характеризующей состояние объекта управления (тех­нологический процесс), в управляющие воздействия на него.

Под информацией при управлении производством продукции понимают различные виды сведений о состоянии технологиче­ских процессов, обусловливающих переработку сырья и полуфаб­рикатов, которые характеризуются совокупностью символов, зна­ков, условных обозначений и т. д.

При построении систем управления технологическими про­цессами циркулирующую на предприятии информацию необхо­димо рассматривать, во-первых, с точки зрения ее практической ценности и полезности для пользователей (персонала автомати­зированных рабочих мест — АРМ технолога) и АСУ в целях при­нятия решения и, во-вторых, с точки зрения смысловой взаимо­связи между информационными процессами.

Первое позволяет установить необходимую и достаточную для пользователей информацию и на этой основе решить техниче­ские вопросы — осуществить выбор необходимых вычислитель­ных средств и программных продуктов по переработке, хранению и передаче информации в каналы связи систем управления для формирования управляющих воздействий по обеспечению произ­водства качественной продукции.

Второе дает возможность раскрыть содержание информации, отражающей состояние объекта управления, вскрыть соотноше­ния между знаками и символами, их предметными смысловыми значениями, выбрать единицы измерения и критерии технологи­ческой информации, провести классификацию показателей объ­ектов, создать систему взаимосвязанных кодов, обеспечивающих эффективную работу систем управления технологическими про­цессами. Смысловой аспект технологической информации спо­собствует наиболее полному выяснению и изучению состояния технологических процессов, явлений и данных в целях обосно­ванных выработки и принятия управляющих решений и воздей­ствий для обеспечения производства продукции стандартного ка­чества. Эти задачи можно решить при использовании в ПТК уст­ройств серии ADAM-4000.

10.1. Системы удаленного сбора данных и управления

(ADAM-4000)

Модули серии ADAM-4000 являются малогабаритными много­функциональными интеллектуальными устройствами связи с объ­ектом, специально разработанными для применения в промыш­ленных условиях эксплуатации. Встроенный микропроцессор, вхо­дящий в состав каждого изделия, обеспечивает независимое от управляющей вычислительной системы выполнение функций галь­ванически изолированного ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов с последующей их нормализацией, фильтрацией и пре­образованием в форму, пригодную для передачи по последователь­ному каналу связи, а также информационный обмен с ведущим узлом сети передачи данных на базе интерфейса RS-485.

В модулях ADAM реализована функция удаленной програм­мной настройки типов и диапазонов принимаемых аналоговых сигналов, что обеспечивает возможность их сопряжения с различ­ными датчиками и преобразователями непрерывных параметров.

Тип и диапазон входного сигнала устанавливается путем пере­дачи в адрес модуля по последовательному каналу связи соответ­ствующей команды от управляющего компьютера. Таким обра­зом, при решении различных измерительных задач возможно применение модулей одинакового типа, что значительно сокра­щает затраты на разработку и обслуживание системы, а также придает им универсальность.

Встроенный сторожевой таймер, входящий в состав изделий серии ADAM-4000, обеспечивает повторный запуск встроенного программного обеспечения в случае непредвиденной остановки его исполнения, вызванной электромагнитными помехами или сбоями в цепях питания. Эта функциональная возможность зна­чительно снижает затраты на техническое обслуживание системы.Для объединения модулей серии ADAM-4000 в многоточеч­ную сеть передачи данных, создаваемую на базе управляющего компьютера с использованием стандарта последовательной связи RS-485, требуется только одна пара проводов, образующая двух­проводную симметричную линию связи. Управление многоточеч­ной сетью модулей ADAM-4000 осуществляется центральным компьютером путем передачи через последовательный порт сим­вольных команд и приема ответных сообщений от модулей. Ко­манды представляются в формате ASCII.

Электрическое питание модулей серии ADAM-4000 осуществ­ляется нестабилизированным постоянным напряжением от 10 до 30 В. Кроме того, в модулях реализованы средства зашиты от пе- реполюсовки напряжения питания. Отключение и подключение цепей питания к модулю может производиться без нарушения работоспособности сети, в составе которой функционирует дан­ный модуль.

Таким образом, сеть последовательной передачи данных, со­держащая модули ADAM-4000, может управляться компьютером практически любого производителя и с любой архитектурой. При этом нет необходимости в выполнении каких-либо дополнитель­ных операций по настройке модулей, так как их конфигурирова­ние в полном объеме производится программным способом.

Преобразование технологической информации, в основном являющейся аналоговой, — процесс сложный. Для .ее преобразо­вания в цифровую форму используют аппаратные средства: ана­лого-цифровые преобразователи (АЦП), которые оцифровывают аналоговый сигнал и представляют его в виде числовой последо­вательности. Реализацию этого преобразования можно осущест­вить с помощью АЦП, например, модуля аналогового ввода ADAM-4011 (рис. 10.1).

Одноканальный модуль аналогового ввода ADAM-4011 может быть дистанционно настроен на функционирование в одном из 14 различных режимов ввода, которым соответствуют различные типы и диапазоны входного сигнала (токи термопар различных типов, изменяющиеся в широких диапазонах токи (мА), напря­жения (мВ, В). Это свойство позволяет существенно сократить номенклатуру комплекта ЗИП, поскольку для решения различ­ных задач может применяться модуль одного и того же типа.