
- •Введение
- •1 Анализ объекта автоматизации
- •1 Анализ объекта автоматизации
- •1.1 Характеристика технологического процесса
- •1.2 Характеристика используемых приборов КиП
- •1.2.1 Управление электроприводными задвижками
- •1.2.2 Управление насосами
- •1.2.3 Управление регулируемыми клапанами
- •1.2.4 Контроль загазованности
- •1.2.5 Измерение уровня
- •1.2.6 Измерение давления
- •1.2.7 Измерение температуры
- •2 Обзор и анализ существующих средств автоматизации
- •2.1 Программируемые логические контроллеры
- •2.1.1 Интеллектуальные реле
- •2.1.2 Моноблочные плк
- •2.1.3 Модульные плк
- •2.1.4 Распределенные плк
- •2.1.5 Пк совместимые контроллеры
- •2.2 Промышленные компьютеры
- •2.2.1 Панельные компьютеры
- •2.2.2 Встраиваемые компьютеры
- •2.3 Автоматизированное рабочее место оператора
- •2.3.1ScadAсистемаWinCc
- •2.3.2ScadAсистемаTraceMode
- •2.3.3ScadAсистема Круг-2000
- •2.3.4ScadAсистемаMaster-scada
- •2.3.5ScadAсистемаInTouch
- •2.4 Панели оператора
- •2.5 Выбор аппаратных и программных средств
- •3 Микропроцессорная система управления
- •3 Микропроцессорная система управления
- •3.1 Формирование плк
- •3.1.1 Выбор дополнительных модулей
- •3.2 Разработка технологической программы
- •3.2.1 Функциональный блокFb51 - управления задвижкой
- •3.2.2 Функциональный блокFb50 - управление насосом
- •3.2.3 Функциональный блокFb52 - сигнализация загазованности
- •3.2.4 Функциональный блокFb55 - управление регулирующим клапаном
- •3.2.5 Функциональные блоки масштабирования
- •3.2.6 Пид Регулирование
- •3.3 Разработка арм оператора
- •3.3.1 Экраны площадок
- •3.3.2 Экран управления задвижкой
- •3.3.3 Экран управления насосом
- •3.3.4 Экран управления клапаном
- •3.3.5 Экран настройки пид регулятора
- •3.3.6 Система Архивирования
- •3.3.7 Система сигнализации
- •3.3.8 Система отчетов
- •3.4 Компоновка щита с контроллером
- •4 Экономическая часть
- •4 Экономическая часть
- •4.1 Календарный план-график проектирования
- •4.2 Затраты на проектирование
- •4.3 Затраты на изготовление системы
- •4.4 Затраты на эксплуатацию системы
- •4.6 Экономическая эффективность разработки
- •5 Безопасность жизнедеятельности и экологическая защита
- •5 Безопасность жизнедеятельности и экологическая защита
- •5.1 Взрывопожаробезопасность
- •5.1.2 Методы взрывозащиты оборудования
- •5.2 Защита оператора от психологических нагрузок
- •5.3 Экологическая защита
- •Заключение
- •Список использованной литературы
3.2.1 Функциональный блокFb51 - управления задвижкой
Управление задвижкой осуществляется в трех режимах:
Местное управление – управление производится на месте установки задвижки;
Дистанционное управление – управление производится из операторной оператором;
Автоматическое управление – управление производится системой регулирования/управления.
В разрабатываемой системе имеет смысл организовать дистанционное управление через АРМ оператора. Сигналами воздействия являются команды: открыть и закрыть.
В используемой схеме управления выбор местного режима никак не выбирается. Выбор дистанционного и автоматического режима осуществляется программным путем.
Функциональный блок управления задвижкой (FB51) реализует следующие функции:
Переключение между дистанционным и автоматическим режимами;
Блокировка одновременного открытия и закрытия
Сброс сигналов на открытие и закрытие при достижении граничных значений.
На рисунке 3.7 приведен пример вызова функционального блока для управления задвижкой N15.
Рисунок 3.7
Назначение входных/выходных переменных дано в таблице 3.8:
Таблица 3.8
Название |
Тип |
Напр. |
Назначение |
auto_dist |
BOOL |
IN |
Выбор режима: автоматический/ дистанционный |
open_os |
BOOL |
Сигнал от задвижки: открыта полностью | |
close_os |
BOOL |
Сигнал от задвижки: закрыта полностью | |
open_a |
BOOL |
IN/OUT |
Комманда открытия в авт. режиме |
c
Продолжение таблицы |
BOOL |
Комманда закрытия в авт. режиме | |
open_d |
BOOL |
Комманда открытия в дист. режиме | |
close_d |
BOOL |
Комманда закрытия в дист. режиме | |
open |
BOOL |
OUT |
Сигнал открывание задвижки |
close |
BOOL |
Сигнал закрывание задвижки |
Для того, чтобы выдать команду на открытие/закрытие задвижкой, выбрать режим, необходимо установить соответствующую переменную в блоке данных конкретной задвижки. Например, на рисунке 3.8 изображен фрагмент функционального блока FB1 (площадка 07) где осуществляется 2хпозиционное регулирование уровня нефти в газосепараторе ГС-1.
Рисунок 3.8 – Регулирование уровня нефти в ГС-1 с помощью электроприводной задвижки
Соответствие номеров блоков и позиций задвижек приведен в таблице 3.9.
Таблица 3.9
-
Символьное обозначение блока
Номер блока
Позиция задвижки
N1
DB110
N1
N2
DB111
N2
N3
DB112
N3
N5
DB113
N5
N7
DB114
N7
N8
DB115
N8
N9
DB116
N9
N10
DB117
N10
N11
DB118
N11
N15
DB119
N15
N16
DB120
N16
N17
DB121
N17
N6
DB122
N6
3.2.2 Функциональный блокFb50 - управление насосом
Управление насосом осуществляется в трех режимах:
Местное управление – управление производится на месте установки насоса (в технологической насосной);
Дистанционное управление – управление производится из операторной оператором;
Автоматическое управление – управление производится системой регулирования/управления.
В разрабатываемой системе дистанционное управление производится через АРМ оператора (как и в случае с задвижкой). Сигналами воздействия являются команды: пуск и останов.
В используемой схеме управления выбор местного режима выбирается замыканием ключа DO-Н-1/1-1. Выбор автоматического и дистанционного режима осуществляется размыканием этого ключа. Управление насосом в автоматическом и дистанционном режиме осуществляется с помощью ключаDO-H-1/1-2.
В функциональном блоке предусмотрена сигнализация внезапной остановки/не запуска насоса. Данные события могут возникнуть при:
Нажатии кнопки Стоп (H-1/1-SB1);
Срабатывании теплового реле QF1;
Неисправности магнитного пускателя или соединяющих проводов.
Рисунок 3.9
На рисунке приведен пример вызова рассматриваемого функционального блока для управления насосом Н-1/1. Назначение входных/выходных переменных блока дано в таблице 3.10:
Таблица 3.10
Название |
Тип |
Напр. |
Назначение |
manual |
BOOL |
IN |
Выбор ручного режима |
auto_dist |
BOOL |
Выбор режима: автоматический/ дистанционный | |
km_a |
BOOL |
Управление в автоматическом режиме | |
km_d |
BOOL |
Управление в дистанционном режиме | |
km_os |
BOOL |
Обратная связь от пускателя | |
Т |
TIMER |
Таймер для сигнализации | |
N_alarm |
WORD |
Маска бита сигнализации | |
alarm |
WORD |
IN/OUT |
Слово состояния сигнализации |
H_sel |
BOOL |
OUT |
Сигнал выбор насоса |
H_st |
BOOL |
Сигнал управление насосом |
Работа системы сигнализации осуществляется следующим образом: если в автоматическом или дистанционном режиме подается сигнал на выход блока о включении насоса и пускатель не сработал, то запускается таймер T. Таймер срабатывает через 5 секунд. Если таймер сработал, то устанавливается бит сигнализации в слове состояния сигнализации, в противном случае бит сбрасывается (рисунок 3.10).
Рисунок 3.10
Для того, чтобы выдать команду на пуск/останов насоса, выбрать режим, необходимо установить соответствующую переменную в блоке данных конкретного насоса. Например, на рисунке 3.11 изображен фрагмент функционального блока FB2 (площадка 08) где осуществляется блокировка насоса Н-1/2 при разрыве/засоре трубопроводов на всасе и выходе.
Рисунок 3.11
Соответствие номеров блоков данных и позиций насосов приведен в таблице 3.11.
Таблица 3.11
-
Символьное обозначение блока
Номер блока
Позиция задвижки
H-1/1
DB100
H-1/1
H-1/2
DB101
H-1/2
H-1/3
DB102
H-1/31