
- •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
3.2.4.8. Просмотр суточных трендов
Просмотр суточного тренда осуществляется на экране “СУТОЧНЫЕ ТРЕНДЫ”, переход на который происходит при нажатии кнопки “Архив”, расположенной в области кнопок перехода. При этом осуществляется переход на первый кадр просмотра суточных трендов.
Переход на другие экраны просмотра суточного тренда осуществляется при помощи соответствующих средств перехода, расположенных в верхней правой части кадров просмотра суточных трендов. Для перехода между экранами используются две кнопки:
- < - переход к предыдущему кадру просмотра суточных трендов;
- > - переход к следующему кадру просмотра суточных трендов.
Глубина архивирования суточных трендов составляет пять месяцев. Просмотр трендов осуществляется на трех экранах, информация на которых логически связана. Одновременно на графиках реализуется просмотр соответствующих трендов за одни сутки. Если на одном графике реализуется просмотр нескольких трендов, то в этом случае каждому тренду ставится в соответствие определенный цвет. Соответствие цветов и трендов приведено слева от соответствующего графика.
В нижней части каждого графика просмотра тренда находится меню, с помощью которого в МРВ можно перемещаться за границы видимой части графика, но в пределах сохраненных значений. Меню состоит из шести кнопок управления:
- |< - смещение на 1 час назад;
- << - смещение графика назад по времени на интервал по оси X;
- < - смещение графика назад по времени на интервал одного разбиения по оси X;
- > - смещение графика вперед по времени на интервал одного разбиения по оси X;
- >> - смещение графика вперед по времени на интервал по оси X;
- >| - смещение на 1 час вперед.
Для детального просмотра трендов возможен режим просмотра с помощью визира. Для этого необходимо поместить указатель “мыши” в область графика и нажать левую кнопку. На графике появится вертикальная линия - визир, которая перемещается по области графика при перемещении “мыши” или при нажатии клавиш со стрелками. При этом в нижней части графика будут отображаться значения, соответствующие временному срезу, на котором стоит визир. Цвет отображения значения соответствует цвету тренда. Слева от отображения значений выводится время, соответствующее временному срезу. В режиме просмотра с помощью визира можно масштабировать временную ось с помощью клавиш “+” (уменьшение масштаба в 2 раза) и “-” (увеличение масштаба в 2 раза). Для выхода из режима просмотра с помощью визира необходимо нажать левую кнопку “мыши”.
3.3. Разработка монитора реального времени локального контроллера
3.3.1. Общие положения
Монитор реального времени локального контроллера (МРВ ЛК) реализует выполнение функций по управлению технологическим процессом (обеспечивает поддержку уровня управления) посредством уровня устройств связи с объектом (уровень УСО).
МРВ ЛК, взаимодействуя с пультом оператора, принимает значение уставок и коэффициентов регулирования для подсистемы управления расходом, управляющие воздействия для подсистем дистанционного управления, режимы работы подсистем управления объектами. МРВ ЛК передает на уровень отображения, контроля и архивирования (пульт оператора) текущее состояние технологического процесса: текущее значение расходов, сигналы исполнения от исполнительных механизмов, сигналы от сигнализаторов давления и уровня, интегральные значения технологических параметров.
МРВ ЛК управляет работой насосов и клапанов, регулирует расходы сточных вод, осуществляет сбор информации от датчиков и ИМ: давление, расход, уровень, концентрация.
МРВ ЛК реализован стандартными средствами на базе инструментальной системы разработки систем автоматического управления в реальном времени TRACE MODE v4.2x c привлечением дополнительного программного обеспечения в виде исполняемого модуля, содержащего реализацию внешних функций локального контроллера . Контроллер работает под управлением специализированной версии МРВ (МикроМРВ) для Oсtagon MicroPC.
Условия применения МРВ ЛК продиктованы стандартными требованиями к аппаратно‑программному обеспечению системы TRACE MODE v4.2x, а также наличием сетевого протокола обмена NetBIOS и соответствующего сетевого программного обеспечения.
В состав программного обеспечения локального контроллера, кроме стандартных файлов TRACE MODE, входят следующие файлы:
lcontr.dbb - база каналов локального контроллера;
drv_uk_d.exe - модуль, содержащий внешние функции локального контроллера.
При создании прикладного программного обеспечения пульта оператора требовалась разработка трех компонентов: базы каналов, статических рисунков и форм представления данных. Так как локальный контроллер не подразумевает использование средств отображения, то прикладное программное обеспечение локального контроллера включает в себя только базу каналов.
База каналов локального контроллера разбита на несколько объектов по их функциональному назначению.
Структура
базы каналов локального контроллера
в укрупненном виде представлена на
рис. 3.3.
Назначение объектов следующее:
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 1 - обеспечивает формирование сигналов для управления насосами в составе насосной станции №1 и обмена информацией с пультом оператора. Этот объект разбит на семь подобъектов :
- УРОВЕНЬ - осуществляет прием значений с сигнализаторов уровня приемной камеры.
- СВЯЗЬ С ПО - обеспечивает сетевой обмен информацией с ПО.
- НАСОС 1.1 - обеспечивает управление первым насосом в составе насосной станции №1 в соответствии с алгоритмом и формирование аварийных сигналов.
- НАСОС 1.2 - обеспечивает управление вторым насосом в составе насосной станции №1 в соответствии с алгоритмом и формирование аварийных сигналов.
- НАСОС 1.3 - обеспечивает управление третьим насосом в составе насосной станции №1 в соответствии с алгоритмом и формирование аварийных сигналов.
- ДАТЧИКИ УРОВНЯ - осуществляет контроль исправности датчиков уровня приемной камеры.
- РЕЖИМ РАБОТЫ - определяет режим работы насосов.
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 2 - обеспечивает формирование сигналов для управления насосами в составе насосной станции №2 и обмена информацией с ПО. Этот объект разбит на семь подобъектов. Они идентичны НАСОСНОЙ СТАНЦИИЙ 1.
Уровень управления предназначен для управления технологическим процессом, поэтому особое внимание, при разработке прикладного программного обеспечения, должно быть уделено разработке и реализации алгоритмов управления объектами автоматизации.
Все алгоритмы управления технологическими объектами реализованы при помощи инструментальной системы разработки систем реального времени TRACE MODE v.4.2x.
Ниже приведено описание всех алгоритмов управления и описание реализации наиболее существенных.