2.4 Scada-система

До сегодняшнего момента увеличение эффективности производства часто достигалось только лишь повышением степени автоматизации технологических процессов. Такая стратегия уже не всегда приносит ожидаемые результаты. Наиболее важной задачей сегодня является обработка и представление всей информации, имеющейся в компании, таким образом, чтобы обеспечить использование ресурсов компании наиболее оптимальным способом.

MasterSCADA - система для АСУТП, MES, задач учета и диспетчеризации объектов промышленности, ЖКХ и зданий (рисунок 11).

Рисунок 11 - MasterSCADA

Для оценки возможностей SCADA системы существует ознакомительная бесплатная версия на 32 точки и учебник по созданию АСУ ТП. Из других функций Master SCADA доступны следующие возможности:

- взаимодействие с другими программами с помощью современных технологий (OPC, OLE, DCOM, ActiveX, OLE DB, ODBC и др.);

- функция использования в операторской панели АСУ ТП документов любого типа и поддержка обмена данными с ними;

- Master SCADA имеет неограниченное расширение функциональности за счет использования продуктов сторонних разработчиков;

- наличие открытого интерфейса для создания пользователем любых базовых элементов;

- единая среда разработки всего проекта;

- раздельное конфигурирование структуры системы и логической структуры объекта;

- открытость и следование стандартам;

- интуитивная легкость освоения;

- мощная трехмерная графика и мультимедиа;

- неограниченная гибкость вычислительных возможностей;

- объектный подход;

- бесплатные инструментальная SCADA-система;

- бесплатная исполнительная система на 32 точки;

- галерея мнемосхем с объектов.

3 Описание функциональной схемы автоматизации

Общая проблема управления БДМ разбивается на иерархию более простых проблем, решение которых предусматривается на различных уровнях. Обычно иерархия состоит из трёх уровней: стабилизации, координации и оптимизации.

На уровне стабилизации осуществляется стабилизация переменных с помощью систем автоматического регулирования (САР). Главными САР на БДМ являются: САР расхода массы высокой концентрации, поступающей к смесительному насосу; САР суммарного напора массы в напорном ящике; САР уровня массы в напорном ящике; САР расхода массы, протекающей через напускную щель напорного ящика; САР давления пара в ведущей сушильной группе (рисунок 11).

Целью уровня координации является координация работы САР, находящихся на уровне стабилизации. При этом решаются вопросы компенсации взаимодействий между переменными, которые отрицательно влияют на точность и качество стабилизации отдельных управляемых переменных. Кроме того, на уровне осуществляется корректировка заданий регуляторами, расположенными на уровне стабилизации.

На уровне оптимизации предусматривается вычисление оптимальных заданий системам нижних уровней с целью минимизации объема продукции, которая выходит за нормы по определенному показателю. Для решения такой задачи требуется иметь функцию цели или критической оптимальности , которые оцениваются соответствующей автоматической системой.

Рисунок 12 – Многоуровневая АСУТП производства бумаги, где

1 – напорный ящик, 2 – подсеточная ванна, 3 – сканер

3.1 Управление влажностью бумажного полотна

Управление влажностью с помощью давления пара является одним из самых важных инструментов для достижения постоянно высокого уровня качества продукции и оптимизации устойчивости процесса. Управление влажностью бумажного полотна путем изменения давления осуществляется в сушильной части. Влажность регулируется путем изменения давления пара в сушильных цилиндрах.

По своей структуре управление влажностью можно разделить на 2 системы: система управления нижним уровнем и система управления верхним уровнем. Системы управления нижним уровнем обеспечивают поддержание на заданном уровне значений электромеханических переменных в локальных контурах регулирования. Эти системы управления могут также служить в качестве интерфейса с процессами пользователей, находящихся на более высоком уровне управления. Системы управления на нижнем уровне получают задания для исполнительных устройств от оператора посредством человеко-машинного интерфейса (ММI) или от внешней программы, каковой может являться программа реализации верхнего уровня управления. Система управления верхним уровнем вырабатывает корректирующие воздействия при отклонении величин технологических переменных, сканируемых на выходе технологического процесса, от заданных. Расчет корректирующих воздействий, посылаемых на исполнительные механизмы, основан на сравнении значений задания и вектора ошибок, который получают путем суммирования предсказанного сигнала на выходе модели процесса и сигнала рассогласования измеренной технологической переменной и ее смоделированного значения.

Контроллер Ремиконт Р-130 (1) принимает сигнал от датчика влажности, установленного на сканирующем устройстве сразу после всех сушильных групп, и сравнивает значение реальной влажности бумажного полотна со значением влажности, заданной оператором. При необходимости изменения влажности Ремиконт Р-130 (1) посылает соответствующую команду на контроллер Ремиконт Р-130 (2), куда так же идет информация о давлении в сушильных цилиндрах. Исходя из данных, полученных с датчика давления, происходит воздействие на исполнительный механизм (клапан с приводом), т.е. открытие или закрытие запорного клапана в зависимости от знака отклонения (рисунок 12).

Рисунок 13 – Структурная схема управления влажностью бумажного полотна с помощью давления пара