
- •Введение
- •1. Исследование объекта автоматизации
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Характеристики объекта
- •1.2.1. Состав комплекса насосных станций
- •1.2.2. Информационное обеспечение системы диспетчеризации
- •1.2.2.1. Входные сигналы
- •1.2.2.2. Выходные сигналы
- •1.3. Функции системы
- •1.3.1. Общие положения
- •1.3.2. Формирование текущих и сменных значений показателей производства
- •1.3.3. Оперативно-диспетчерский контроль производства
- •1.3.4. Ведение базы данных
- •1.3.5. Формирование отчетных документов
- •2. Разработка и реализация архитектуры системы диспетчеризации
- •2.1. Общие принципы построения архитектуры системы
- •2.2. Разработка архитектуры системы
- •2.3. Выбор и обоснование аппаратно - программных средств
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.3.3. Уровень управления
- •2.3.4. Уровень устройств связи с объектами
- •2.4. Разработка требований к прикладному программному обеспечению
- •2.4.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования .
- •Пульт оператора
- •2.4.2. Уровень управления
- •2.5. Общая характеристика используемых аппаратных средств
- •2.5.1. Контроллеры MicroPc фирмы octagon
- •2.5.2. Модули adam серии 4000
- •2.6. Реализация архитектуры системы в выбранном техническом базисе
- •2.6.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.6.2. Уровень управления
- •2.6.3. Уровень устройств связи с объектами
- •2.7. Расчет надежности работы системы
- •2.7.1. Основные положения
- •2.7.2. Определение исходных данных
- •2.7.3. Расчет надежности по графу работоспособности системы
- •2.8. Вывод
- •3. Разработка прикладного программного обеспечения
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Разработка монитора реального времени пульта оператора
- •3.2.1. Общие положения
- •3.2.2. Статические рисунки
- •3.2.3. База каналов
- •3.2.3.1. Общие положения
- •3.2.3.2. Объект общее
- •3.2.3.2.1. Подсистема контроля связи по с лк
- •3.2.3.2.2. Подсистема формирования отчетных документов
- •3.2.3.3. Объект насосная станция
- •3.2.3.4. Подобъект задвижка
- •3.2.3.5. Объект отчет тревог
- •3.2.3.6. Объект работа с файлами
- •3.2.3.7. Объект интегрирование
- •3.2.4. Представление данных
- •3.2.4.1. Общие положения
- •3.2.4.2. Переход по экранам
- •3.2.4.3. Контроль и управление насосамив составе насосной станции №1
- •3.2.4.4. Экран “Насосная станция №2”
- •3.2.4.5. Экран “Аварийные сообщения”
- •3.2.4.6. Экран “Просмотр отчета тревог”
- •3.2.4.7. Просмотр и формирование отчетных документов
- •3.2.4.7.1. Просмотр и формирование сменного рапорта
- •3.2.4.7.2. Просмотр и формирование суточного рапорта
- •3.2.4.7.3. Просмотр и формирование месячного рапорта
- •3.2.4.8. Просмотр суточных трендов
- •3.3. Разработка монитора реального времени локального контроллера
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Описание и реализация алгоритмов управления
- •3.3.2.1. Алгоритм дистанционного управления насосом
- •3.3.2.1.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.1.2. Используемая информация
- •3.3.2.1.3. Результаты решения
- •3.3.2.1.4. Математическое описание
- •3.3.2.1.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.1.6. Реализация
- •3.3.2.2. Алгоритм управления насосом в составе насосной станции
- •3.3.2.2.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.2.2. Используемая информация
- •3.3.2.2.3. Результаты решения
- •3.3.2.2.4. Математическое описание
- •3.3.2.2.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.2.6. Реализация
- •3.3.2.3. Алгоритм назначения режима работы насоса
- •3.3.2.4. Алгоритм дистанционного управления задвижкой
- •3.3.2.4.6. Реализация
- •3.3.2.5. Алгоритм управления клапаном откачки сточных вод из дренажного приямка помещения насоснойт станции.
- •3.3.2.6. Математическое описание регулятора
- •3.4. Вывод
- •4. Оценка экономической целесообразности
- •4.1. Факторы экономической эффективности
- •4.2. Расчет единовременных затрат
- •4.3. Оценка эксплуатационных затрат
- •4.4. Качественная оценка экономической эффективности системы
- •4.4. Вывод
- •5. Охрана труда
- •5.1. Меры безопасности при монтаже и ремонте электрооборудования
- •5.1.1. Защита от опасности прикосновения к токоведущим частям
- •5.1.2. Выполнение оперативных работ в электроустановках
- •5.1.3. Защита от статического электричества
- •5.2. Организация рабочего места оператора пэвм
- •5.2.1. Вредные факторы, действующие на оператора пэвм
- •5.3.3. Рекомендации по работе на пэвм
- •5.3.4. Освещение рабочего места
- •5.3.4.1. Метод коэффициентов использования светового потока
- •5.3.4.2. Расчет искусственного освещения
- •5.4. Вывод
- •Заключение
- •Список используемых источников информации
3.2.3.3. Объект насосная станция
Объект НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ разбит на четыре подобъекта, каждый из которых содержит каналы, обеспечивающие формирование и обмен по сети с локальным контроллером информацией о соответствующем насосе в составе насосной станции.
Объекты НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 1 и НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 2 идентичны с точностью до структуры и отличаются лишь значениями параметров в законах автоуправления каналов в соответствующих подобъектах. Поэтому ниже будет пояснена структура объекта только насосной станции №1. Ниже приведено описание каналов общей части.
СОСТОЯНИЕ - канал, биты которого содержат следующие сигналы с локального контроллера (1 - наличие, 0 - отсутствие):
БИТ |
НАЗНАЧЕНИЕ |
0 |
Сигнал с датчика уровня. |
1 |
Сигнал с датчика уровня. |
2 |
Сигнал с датчика уровня. |
3 |
Сигнал с датчика уровня. |
4,7,10,13 |
Сигнал “готовность” из схемы пусковой аппаратуры насосов 1, 2, 3, 4, соответственно. |
5,8,11,14 |
Сигнал “исполнения” из схемы пусковой аппаратуры насосов 1, 2, 3, 4, соответственно. |
6,9,12,15 |
Сигнал с датчика давления, установленного на напорном трубопроводе насоса 1, 2, 3, 4, соответственно. |
УПРАВЛЕНИЕ - канал, формируемый на ПО для ЛК, содержит признак активизации экранных кнопок “ПУСК”, “СТОП”, а также сигналы сброса аварийных сообщений.
БИТ |
НАЗНАЧЕНИЕ |
|
0 |
1 - активизация кнопки “пуск” насоса №1. 0 - активизация кнопки “стоп” насоса №1. | |
1 |
1 - активизация кнопки “пуск” насоса №2. 0 - активизация кнопки “стоп” насоса №2. | |
2 |
1 - активизация кнопки “пуск” насоса №3. 0 - активизация кнопки “стоп” насоса №3. | |
3 |
Сигнал сброса аварийных сообщений: “нет исполнения”, “нет давления”, “отключение” насоса №1. | |
4 |
Сигнал сброса аварийных сообщений: “нет исполнения”, “нет давления”, “отключение” насоса №2. | |
5 |
Сигнал сброса аварийных сообщений: “нет исполнения”, “нет давления”, “отключение” насоса №3. |
АВАРИЯ - принимает с ЛК аварийные сообщения.
БИТ |
НАЗНАЧЕНИЕ |
0 |
Нет исполнения насоса №1. |
1 |
Нет давления насоса №1. |
2 |
Отключение насоса №1. |
3 |
Нет исполнения насоса №2. |
4 |
Нет давления насоса №2. |
5 |
Отключение насоса №2. |
6 |
Нет исполнения насоса №3. |
7 |
Нет давления насоса №3. |
8 |
Отключение насоса №3. |
Возникновение аварии кодируется - 1, отсутствие - 0.
ДАВЛЕНИЕ - принимает значение 1 при наличии сигнала с датчика давления хотя бы одного из насосов.
РАСХОД - содержит сигнал с расходомера.
АВ_УРОВЕНЬ - аварийный уровень в баке (выделяет соответствующий бит в канале СОСТОЯНИЕ).
АВ_НЕИСП_Д - авария “неисправность датчиков” (выделяет соответствующий бит в канале АВАРИЯ).
MESSAGE - принимает следующие значения:
0 - в случае когда нет назначения насосов;
1 - назначен рабочий;
2 - назначен резервный;
3 - назначен рабочий и резервный.
АВ_NS1 - принимает значение 1 при возникновении любой аварийной ситуации на насосной станции 1.
Структура подобъектов НАСОС *, где * - номер насоса, одинакова за исключением параметров в законах автоуправления. Поэтому ниже рассмотрена структура объекта только одного насоса №1 в составе насосной станции №1.
ПУСК1 - связан с экранной кнопкой “ПУСК”;
КНОПКА П1 - при записи в канал ПУСК1 значения 1 обнуляет его через 3 цикла системы.
СТОП1 - связан с экранной кнопкой “СТОП”.
КНОПКА С1 - при записи в канал СТОП1 значения 1 обнуляет его через 3 цикла системы.
ИМПУЛЬС1 - признак перехода насоса №1 на ручной режим, формируемый для контроллера при активизации экранных кнопок. При наличии в каналах ПУСК1 и СТОП1 значения 1 устанавливается в 1.
ON/OFF1 - при наличии сигнала исполнения насоса №1 формирует импульсы пилообразной формы с амплитудой 100, в отсутствии сигнала принимает значение 0.
АВ_Н_ГОТ1 - формирует аварийное сообщение “нет готовности” при ручном включении.
АВ_Н_ИСП1, АВ_Н_ДАВЛ1, АВ_НГ_АВТ1, АВ_ОТКЛ1 - формируют аварийные сообщения на насосе №1 (нет исполнения, нет давления, нет готовности при автоматическом включении). Каналы выделяют соответствующие биты в канале АВАРИЯ (см. кодировку значения канала АВАРИЯ).
АВ_Н_ВОДЫ1 - формирует аварийное сообщение “нет воды” при ручном включении.
ДАВЛ1 - выделяет бит из канала СОСТОЯНИЕ, соответствующий сигналу с датчика давления насоса №1 (см. кодировку значения канала СОСТОЯНИЕ).
НАЗНАЧ1 - формируется на ПО для передачи на ЛК и принимает следующие значения:
0 - насос №1 не назначен;
1 - насос №1 рабочий;
2 - насос №1 резервный.
АНАЛИЗ1 - формирует в аппаратном значении канала:
1 - при отсутствии аварии на насосе №1;
0 - в противном случае.
КН_СБРОС1 - связан с экранной кнопкой “Сброс аварийных сообщений” насоса №1.
РОР - обнуляет канал КН_СБРОС1, если в аппаратном значении канала АНАЛИЗ1 - 1 (отсутствие аварии на насосе №1).
СБРОС1 - сбрасывает 4-й бит канала УПРАВЛЕНИЕ, если в аппаратном значении канала АНАЛИЗ1 - 1 (см. кодировку значения канала УПРАВЛЕНИЕ).
УПР_В_0 - сбрасывает 0-й бит канала УПРАВЛЕНИЕ, при наличии аварий “нет воды” и “нет готовности”, при ручном включении.