- •Введение
- •1. Аналитический обзор
- •1.1. Описание процесса очистки бытовых сточных вод
- •1.2. Описание технологической схемы процесса
- •1.3. Краткий обзор систем диагностики
- •1.4. Традиционные методы управления и экспертные системы в биологической очистке сточных вод
- •2. Разработка системы автоматизации и выбор комплекса технических средств для блока биологической очистки сточных вод
- •2.1. Особенности блока биологической очистки, как объекта управления
- •2.2. Описание функциональной схемы автоматизации
- •2.3. Выбор комплекса технических средств
- •2.4. Схема внешних соединений
- •2.5. Проектное конфигурирование контроллера
- •3. Разработка экспертной системы управления процессом биологической очистки сточных вод
- •3.1. Описание структуры экспертной системы
- •3.2. Анализ процесса биологической очистки с точки зрения возможных аварийных и нештатных ситуаций
- •3.3. Выбор модели представления знаний в экспертной системе
- •3.4. Построение базы знаний
- •4. Синтез и исследование модуля диагностической экспертной системы
- •4.1. Описание экспертной оболочки карраv2.4
- •4.2. Описание процесса и результатов работы экспертной системы
- •5. Технико-экономическое обоснование автоматизации блока биологической очистки сточных вод
- •5.1. Расчет капитальных вложений по автоматизации блока биологической очистки бытовых сточных вод
- •5.2. Расчет амортизационных отчислений
- •5.3. Расчет трудоемкости ремонтных работ и обслуживания приборов и средств автоматизации
- •5.4. Расчет эксплуатационных затрат на систему автоматизации блока биологической очистки
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а. Заказная спецификация
- •Приложение б. Программа экспертной системы в среде карра 2.4
2.5. Проектное конфигурирование контроллера
Проектное конфигурирование контролера позволяет определить необходимые модули контроллера для реализации системы автоматизации.
Обозначения ,принятые на схеме:
ДТ - токовые датчики со стандартным сигналом;
ДИМ - двигательный исполнительный механизм;
ЭИМ - электромеханический исполнительный механизм;
ПИМ - пневматический исполнительный механизм, подключается к модулю аналогового вывода через электропневматический преобразователь.
Основные конфигурации модульного контроллера CompactLogixвключают сборки на пассивных кросс-платах, в данном проекте использована 9-ти слотовая кросс-плата. В случае необходимости к основной плате с ЦПУ (кроме 5-ти слотовой платы) может быть подключена одна плата расширения, снабженная блоком питания. Для соединения платы расширения с основной платой используется кабель 2-EC. Модули в кроссовой плате могут располагаться в произвольном порядке, кроме модулей питания и ЦПУ, которые занимают первые слоты слева: модуль питания, модуль ЦПУ и далее модули УСО.
Стандартный модуль ЦПУ CompactLogixможет управлять до 12 модулями на основной плате и до 25 модулями с платой расширения. Модуль ЦПУ имеет последовательный интерфейс, встроенные функции ПИД-регулирования, режим автонастройки параметров регулятора, память программ в 16Кшагов с возможностью расширения в 2 раза и большую память данных (4000 внутренних реле, 1000 таймеров (счетчиков) и регистровую память на 8000 слов).
Модуль питания обеспечивает питание (5В постоянного тока) остальных модулей контроллера по внутренней шине кросс-платы. Входные характеристики используемого модуля питания PSA2: напряжение - 200 - 240 В (АС), потребляемый ток - 0,2 А. Выходные характеристики: напряжение - 5 В (DC), ток нагрузки – 2,5 А.
Для связи с контроллера CompactLogixс компьютером или операторской панелью без организации сети может использоваться модуль, обеспечивающий связь через интерфейсRS232. Для связи контроллеров между собой использована сетьMEWNET. В сетьMEWNETможет быть объединено до 32 контроллеровCompactLogixпри скорости передачи 250кбит/с (расстояние - до 1200м) и 500кбит/с (расстояние до 800м). Кабель – витая пара, портRS485.
Аналоговые сигналы в CompactLogixпринимаются модулем УСОAD8 (8 каналов). Модуль имеет клеммный блок для соединения с датчиками. Каждый канал может быть автономно настроен на любой допустимый диапазон входного напряжения. Характеристики каналов: (входной сигнал) – напряжение:10В; 2 – 5В;100мВ; ток -20мА; 4 – 20мА. Погрешность 1%, гальваническая развязка: между входами и внутренней схемой (между каналами нет).
Вывод аналоговых сигналов в осуществляется модулем DA4 (4 канала). Модуль имеет клеммный блок для соединения с датчиками. Модуль может выдавать аналоговый сигнал напряжения или тока в зависимости от положения переключателей на задней панели. Характеристики модуля: (выходной сигнал) – напряжение: ±10В (нагрузка – до10мА); ток: 0 – 20мА (нагрузка – до 300ом). Кроме того, для вывода, в комплекте модулей УСОCompactLogixимеются релейные модули выводаY6R(6 каналов) повышенной мощности.
При компоновке контроллера количество модулей рассчитано таким образом, что около 7-10% входов/выходов оставляется свободными (резервными). Состав контроллера приведён в заказной спецификации (Приложение А).