- •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
Заключение
В рамках настоящего дипломного проекта было предложено спроектировать многоуровневую распределенную систему автоматизированного управления технологическими процессами перекачки сточных вод АО “Пермская ГРЭС”
Проектируемая система должна обеспечить выполнение следующих функций:
- автоматическое поддержание постоянного расхода промстоков на выходе усреднителей;
- дистанционное и логико-программное управление насосами откачки стоков;
- автоматическое программно-логическое управление клапанами и задвижками.
При проектировании, с учетом основных архитектурных принципов (модульность, настраиваемость, распределенность, интеллектуальность), в системе было выделено три уровня:
- уровень отображения информации, контроля и архивирования (состоит из пульта оператора );
- уровень управления (локальный контроллер);
- уровень устройств связи с объектами (УСО).
Пульт оператора обеспечивает выполнение следующих функций:
- отображения и контроля текущего состояния технологического процесса;
- задания параметров управления технологическим процессом и передача их в уровень управления;
- предупредительной и аварийной сигнализации;
- регистрации и формирования отчетных документов;
- архивирования и просмотра архивных трендов.
Уровень управления выполняет функции сбора и обработки данных с уровня УСО и управления технологическим процессом. Реализация функций управления осуществляется автономно, то есть без участия уровня отображения информации.
Уровень устройств связи с объектами предназначен для сопряжения уровня управления с датчиками и исполнительными устройствами объектов.
Уровень отображения информации, контроля и архивирования функционирует на базе PC - совместимого компьютера под управлением операционной системы MS DOS v6.22. В качестве сетевой операционной системы выбрана система Novell Personal NetWare, что позволит при необходимости интегрировать ее в более крупную локальную сеть предприятия с выделенным сервером, функционирующую на базе сетевой операционной системы Novell NetWare v3.12 или выше.
Для реализации программного обеспечения пульта оператора и локального контроллера выбрана инструментальная среда разработки систем реального времени TRACE MODE v4.2x.
Уровень управления функционирует на базе PC - совместимого промышленного компьютера - MicroPC (фирма Octagon Systems) под управлением операционной системы MS DOS v6.22, расположенной в системном ПЗУ на плате MicroPC.
Уровень устройств связи с объектом реализован на базе интеллектуальных модулей ADAM серии 4000 (фирма Advantech), которые обеспечивают преобразование сигнала от технологического объекта и выдачу его в ASCII-формате на уровень управления. Взаимодействие уровня устройств связи с объектом с уровнем управления осуществляется в соответствие с интерфейсом RS-485 по “витой паре”.
В настоящей пояснительной записке к дипломному проекту приведены характеристики используемых аппаратно-программных средств.
Приведен расчет надежности проектируемой АСУ ТП. При этом принято, что система восстанавливаемая. Для систем с восстановлением основным показателем надежности является коэффициент готовности КГ(t), то есть вероятность застать объект исправным в произвольно выбранный момент времени t.
При расчете получено КГ = 0.999996646, что обеспечит исправное функционирование системы в течении всего срока эксплуатации.
Основное внимание уделено разработке программного обеспечения (особенно прикладного), так как алгоритмы управления технологическими объектами реализованы программным способом, средствами TRACE MODE v4.2x. Приведено описание алгоритмов управления и даны их реализации.
Разработанны и описаны нестандартные алгоритмы, такие как сетевое взаимодействие, взаимодействие с аппаратурой УСО, сохранение и восстановление технологической информации и т.д.
Согласно заданию, в системе необходимо предусмотреть функции по автоматизированному производству отчетной документации. Эти функции предусмотрены и реализованы средствами TRACE MODE, при этом формат документов может быть, при необходимости, изменен.
В системе предусмотрены средства предупредительной и аварийной сигнализации в визуальной форме. Предусмотрен аварийный останов оборудования.
Средствами системы осуществляется учет времени наработки основного оборудования, что позволит предупредить возможную поломку и возможный ущерб при аварии.
Сетевое взаимодействие между всеми компонентами системы осуществляется при использовании сетевого протокола передачи данных NetBIOS. Этот протокол является универсальным и может функционировать в различных сетевых операционных системах, таких как Novell NetWare, Microsoft Windows for Workgroups, IBM PC LAN и др.
В настоящей пояснительной записке приведены вредные и опасные факторы влияющие на человека при монтаже и наладке системы, а также при работе с ПЭВМ. Приведены рекомендации по защите от этих факторов и приведен расчет освещенности рабочего места.
Таким образом, спроектирована система автоматизированного управления технологическими процессами перекачки сточных вод АО “Пермская ГРЭС” в соответствии с поставленной задачей.