Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технические средства систем автоматизации теплоэнергетических процессов. Учебное пособие
.pdf
51
Рис. 5.10. Структура АСУ ТП с обменом информацией
по сети PROFIBUS-DP
Между рабочими станциями оператора (РС) и сетью PROFIBUS-DP
установлены преобразователи интерфейса СР 5611, предназначенные
для стыковки RS 232 c PROFIBUS-DP. Сами рабочие станции связаны с
внешней сетью по протоколу Ethernet, к которой, как правило, подклю-
чаются клиентские станции (КС) различных служб предприятия.
Для построения системы управления по интерфейсу Ethernet ис-
пользуются центральные процессоры серии CPU 315-2DP; CHU 316-
2DP; CPU 318-2DP совместно с коммуникационным процессором CP
343-1. Основным достоинством системы управления в этом случае
является высокая скорость обмена информацией – до 100 Мбит/с при
длине линий связи в виде витой пары не более 100 м.
На рис. 5.11 представлена структура АСУ ТП с обменом инфор-
мацией по сети Ethernet.
52
Рис. 5.11. Структура АСУ ТП с обменом информацией по сети Ethernet
В качестве основных устройств в системе используются центральные процессоры CPU 316-2DP. Основная связь организована по
протоколу Ethernet. Для расширения системы применен интерфейсный модуль IM-365, расположенный в одном шкафу с центральным
процессором. Для территориального расширения системы возможно
применение модуля распределенного ввода-вывода информации ET
200M по протоколу PROFIBUS.
Рабочие станции оператора (РС), клиентские станции (КС) и сервер обмениваются информацией по сети Ethernet.
5.2. КОНТРОЛЛЕРЫ ADAM ФИРМЫ ADVANTECH
53
Фирмой ADVANTECH разработан и выпускается широкий набор
технических средств [10] для решения технических задач в области
автоматизации:
− промышленные панельные ПК;
− промышленные рабочие станции;
− индустриальные шасси;
− одноплатные компьютеры и многофункциональные платы об-
работки сигналов;
− источники питания;
− повторители и преобразователи интерфейсов;
− устройства удаленного сбора данных и управления ADAM-
40004;
− устройства для создания распределенных систем сбора данных
и управления ADAM-5000, ADAM-8000 и ряд др. устройств.
Для создания АСУ ТП двум последним в списке отдается наибольшее предпочтение. На рис. 5.12 представлены конфигурации
системы с использованием автономного контроллера связи ADAM-
450. Контроллер ADAM-450 имеет в своем составе два коммуникационных порта (СОМ-1 и СОМ-2). Порт СОМ-1 может быть настроен на функционирование в режиме интерфейсов RS-485 или RS-232
путем установки соответствующего переключателя. Контроллер имеет перепрограммируемое ПЗУ, 170 кбайт для хранения прикладных
программ, а также 234 кбайт оперативной памяти.
Для удаленного ввода информации могут быть использованы малогабаритные устройства связи с объектом АDAM-4000 или АDAM-
5000. В сети последовательной передачи данных на базе стандарта
RS-485 при использовании повторителей АDAM-4510 может быть
объединено до 256 устройств серии АDAM-4000 или АDAM-5000. На
рис. 5.13 представлена конфигурация централизованной системы
управления, где для связи с РС используется преобразователь интерфейса (RS-485/RS-232) АDAM-4520.
54
Рис. 5.12. Конфигурация распределенной системы
на базе контроллеров ADAM-4500 и ADAM-5000
Рис. 5.13. Конфигурация
централизованной системы
с преобразователем интерфейса
5.2.1. МОДУЛИ УДАЛЕННОГО СБОРА ДАННЫХ СЕРИИ АDAM-4000
Фирмой ADVANTECH выпускается большая номенклатура модулей серии АDAM-4000. Встроенный микропроцессор, входящий в
состав каждого изделия, обеспечивает не зависимое от управляющей
системы выполнение функций гальванически изолированного вводавывода аналоговых и дискретных сигналов с последующей нормализацией, фильтрацией, преобразованием в форму, пригодную для передачи по сети на базе интерфейса RS-485. Основная погрешность
измерения – не более 0,1%. Общий вид модулей АDAM-4000 представлен на рис. 5.14, их перечень указан ниже.
55
Рис. 5.14. Модуль АDAM-4000
Модули аналогового ввода образуют группу из четырех наиме-
нований:
− ADAM-4013 для ввода одного сигнала термометра сопротив-
ления;
− ADAM-4016 для ввода сигнала тензодатчика;
− ADAM-4017 для ввода восьми аналоговых сигналов (диапазон
входного сигнала: 1+150 мВ, +500 мВ, +1 В, +10 В, + 20 мА);
− ADAM-4018 для ввода восьми сигналов термопар (шесть
дифференциальных и 2 однополярных, тип входного сигнала –
ЭДС термопары).
Модули аналогового вывода:
− ADAM-4021 для вывода одного аналогового сигнала (диапазон
выходного сигнала: 10 В, 0-20 мА).
− Модули дискретного ввода-вывода:
− ADAM-4050 для ввода семи и вывода восьми дискретных сиг-
налов (уровень логического 0 не более 1 В, уровень логической 1 от
3,5 до 30 В). Тип выходного сигнала – открытый коллектор, ток нагрузки 30 мА;
− ADAM-4052 для ввода шести изолированных и двух изолиро-
ванных с общей землей дискретных сигналов;
− ADAM-4053 для ввода шестнадцати дискретных сигналов (уро-
вень логического 0 не более 2 В, уровень логической 1 от 4 до 30 В).
Тип выходного сигнала – открытый коллектор, ток нагрузки 30 мА.
Изделия серии АDAM-5000 предназначены для создания территориально распределенных систем управления. Устройство АDAM-5000
состоит из двух компонентов: базового блока и модулей ввода-вывода.
56
В базовый блок может быть установлено до восьми модулей, обеспечивающих до 128 дискретных или 64 аналоговых каналов. Устройства
АDAM-5000 объединяются в сеть на базе стандарта RS-485; для увеличения протяженности линии связи, а также для включения в состав сети
более 32 устройств необходимо использовать повторитель сигналов
АDAM-4510. Каждый повторитель обеспечивает возможность организации очередного сегмента сети длиной до 1200 м. Кроме интерфейса
RS-485 устройство снабжено интерфейсом RS -232.
Рис. 5.15. Контроллер АDAM-5000
В настоящее время произошло расширение ряда ADAM-5000.
Появились модели ADAM-5000Е (8-слотовый базовый модуль с интерфейсом RS-485) и модели ADAM-5000L/TCP (4-слотовый базовый
модуль с дополнительным интерфейсом Ethernet), ADAM-5000/TCP
(8-слотовый базовый модуль с дополнительным интерфейсом Ethernet). В связи с этим на базе последних двух моделей появилась воз-
можность непосредственного построения систем управления с двухуровневой передачей данных.
Ниже представлены схемы подключения основных модулей
АDAM-4000. На рис. 5.16 изображен модуль АDAM-4017, на который возможно подключение до восьми датчиков с аналоговым сигналом. Токовый сигнал заводится через калиброванное шунтирующее
сопротивление, погрешность которого не должна превышать 0,1%.
Питание модуля производится нестабилизированным напряжением
от 10 до 30 В. Для обмена данными по сети RS-485 к клеммам порта
(Y) DATA+, (G) DATA- подключается витая пара. В модулях
АDAM-4000 реализованы специальные цепи подавления и защиты от
помех, что в совокупности упрощает монтажные и пусконаладочные
57
работы, а также позволяет снизить общую стоимость системы за счет
сокращения затрат на кабельную продукцию.
Рис. 5.16. Схема подключения модуля АDAM-4017
На рис. 5.17 представлена схема подключения дискретных датчиков ввода и вывода информации к модулю АDAM-4050. Если в качестве исходной информации ввода служит «сухой контакт», то для
формирования сигнала на вход модуля необходимо использовать дополнительный источник питания постоянного напряжения до 30 В.
Для формирования выходного дискретного сигнала в модуле используется схема открытого коллектора, которая также предусматривает
наличие внешнего источника питания постоянного напряжения. Сеть
RS-485 строится аналогично для модуля АDAM-4017.
Рис. 5.17. Схема подключения модуля АDAM-4050
5.2.2. МОДУЛИ УДАЛЕННОГО СБОРА ДАННЫХ СЕРИИ АDAM-5000
58
Все модули данной серии выполнены в одном конструктиве. Со-
единение с базовым блоком осуществляется через 40-контактный
разъем, подключение линий датчиков – с помощью винтовых соединений, расположенных на лицевой панели. Питание модулей и организация сети RS-485 производятся через базовый блок.
На рис. 5.18 изображен общий вид модуля АDAM-5000 и приведена схема подключения 3-канального модуля ввода сигналов термометров сопротивления АDAM-5013 и 7-канального модуля ввода
сигналов термопар АDAM-5018.
Рис. 5.18. Схема подключения модулей АDAM-5000
5.3. КОНТРОЛЛЕРЫ TREI-5B ФИРМЫ TREI GMBH (ГЕРМАНИЯ)
Устройство программного управления TREI-5B-02 предназначено для сбора и обработки аналоговых и дискретных информационных сигналов с первичных преобразователей и приборов, а
также для формирования и выдачи управляющих воздействий на
объект управления.
Устройство является средством измерения и применяется для
автоматического контроля и управления технологическими процессами
на производственных предприятиях в различных отраслях промышлен-
59
ности, в том числе в системах противоаварийных блокировок и защит.
Устройства могут работать в качестве информационноуправляющего устройства как автономно, так и в составе АСУ ТП.
Устройство представляет собой проектно-компонуемое изделие
[11]. В каждом конкретном случае устройство компонуется и
конфигурируется под конкретный объект контроля и управления в
соответствии со спецификациями потребителя.
Рис. 5.19. Конфигурация TREI-5B-02
Устройство в общем случае включает установочный каркас, в ко-
тором размещается базовый блок, включающий:
− модуль питания;
− мастер-модуль M701E;
− модули ввода/вывода, включающие следующие типы: универ-
сальный модуль M732U, дискретный модуль M743B/ M743D/ M743F/
M743O/ M743S/ M743G, модуль задатчиков M730P, дискретный мо-
60
дуль M754O/ M754D, M733O-S/ M733D-S, M723O-S, модуль аналогового ввода M745A;
− установочные каркасы с удаленными блоками, включающими:
модули ввода/вывода; блоки питания.
Все контроллеры имеют развитые средства диагностики, в т. ч.
контроль уровня напряжения питания и правильности хранимой информации с помощью контрольных сумм, элементы диагностики мезонинов и удаленных каналов ввода/вывода. Все модели контроллеров позволяют резервировать контроллеры, сети, модули ввода/вывода, допуская 2 режима перехода на резерв – ручной и автоматический, когда переключение производится по сигналу от сторожевых таймеров Watchdog, а для блоков питания – по контролю напряжения. Также могут дублироваться сети – линия последовательного
интерфейса RS-485 и Ethernet.
Устройство выпускается в четырех исполнениях:
− для установки в щит КИПиА с расположением коммуникаци-
онной панели и панели питания сзади;
− для установки на монтажную плиту – коммуникационная па-
нель и панель питания спереди;
− для установки в шкаф – без коммуникационной панели и пане-
ли питания;
− в защищенном боксе (степень защиты IP65).
Варианты компоновки. Различаются три варианта компоновки
устройства: базовый комплект, удаленное УСО и блок задатчиков.
Вариант базового комплекта предполагает установку в устройст-
ве модуля питания, модулей ввода/вывода и мастер-модуля, на котором размещается до трѐх IBM PC-совместимых плат, включая
CPU, в стандарте РС104. На мастер-модуле устанавливается промышленная процессорная плата CPU 386/486/Pentium, поддерживающая PC104-интерфейс.
Вариант удаленного УСО – это устройство, скомпонованное
модулем питания и модулями ввода/вывода, управление которым
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]