3 Модернизация САУР ТП брагоректификации
Процесс брагоректификации в данной системе происходит по технологии, предусматривающей использование трёх колонн – бражной, эпюрационной и ректификационной, но технологическую схему АСУ можно модернизировать до пяти колонн.
Структурная схема системы управления традиционно включает три уровня:
- датчики и исполнительные механизмы;
- программируемый логический контроллер (подсистема управления);
-рабочая станция оператора (АРМ оператора).
Трехуровневая архитектура позволяет добиться большей автономности системы – отключение компьютера не влияет на ход технологического процесса.
Модернизируем в отдельности каждый уровень системы.
В подсистеме датчиков и исполнительных механизмов оставим прежними датчики давления и температуры. Лишь доукомплектуем её преобразователями искрозащиты и индукционным расходомером для измерения расхода бражки VA2301, пневматическими ротаметрами типа РП для измерения расходов спирта, эпюрата, головной фракции и непастеризованного спирта.
В качестве управляющего контроллера выберем КР–300 П, технические и динамические характеристики которого представлены в таблицах 1 и 2, соответственно.
Таблица 1. Технические характеристики контроллера КР–300 П
-
Входы-выходы
Аналоговые сигналы: метрологически аттестованные каналы сигналов постоянного тока
Дискретные сигналы: 0-30 V (0.3 A), -220 V (2A),
гальваническая развязка
Число модулей УСО
В блоке контроллера: 3
В блоке БУСО: 4
Продолжение таблицы 1
-
Число блоков БУСО
до 4-х
Число блоков БУСО-1
до 62-х
Максимальное число
аналоговых/дискретных
входов-выходов
блока контроллера: 30/48
блока УСО: 40/64
блока БУСО-1: 96/128
контроллера в целом: 190/304 (без БУСО-1)
Напряжение и частота
питания блоков
БП-И: 220 В, 50 Гц
БП-4М15: 220 В, 50 Гц
БП-Г: 220 В, 50 Гц
ББП-24: 220 В, 50 Гц
Число логических шаговых программ
32
Погрешность цифровой
обработки
1×10-38
Таблица 2. Динамические характеристики контроллера КР–300 П
-
Цикл контроллера, сек
0.01 - 0.4
Время рестарта контроллера
0.0005
Цикл опроса аналоговых входов,сек
0.04 - 0.32
Цикл сети из N контроллеров, сек
0.005×N, (макс. 0.15 сек, при N=30)
Скорость передачи по шлюзовому
порту
5000/80000 аналоговых/дискретных
сигналов в сек
Контроллер КР–300 П состоит из блока БК-300 П с процессором (таблица 3) и тремя модулями УСО, блоков БУСО–300 П, дополнительной аппаратуры.
Таблица 3. Технические характеристики процессорной платы
-
Тип процессора
Intel 386EX
Разрядность обрабатываемых данных
8, 16, 32
Производительность процессора
до 5 млн. оп/сек
Время цикла контроллера
0,01- 0,4 сек
Погрешность цифровой обработки
1х10-38
Флэш-ПЗУ для хранения резидентных программ
объем – 512 Кб
ОЗУ для хранения данных
объем – 256 Кб
Твердотельный флэш-диск
объем – до 1 Мб
Трёх модулей УСО недостаточно для стабильной работы установки. Увеличение же информационной мощности можно произвести за счёт установки двух блоков БК–300 П. Это обеспечит необходимое количество слотов УСО и дополнительный шлюзовой канал связи для реализации второй инженерной станции, что позволит иметь два полноценных рабочих места. При дальнейшем модернизировании технологической схемы к блокам КР можно подключить блоки УСО, содержащие по 4 слота для установки модулей.
Наличие двух рабочих станций – удобное решение, позволяющее повысить надёжность системы в целом. Оно позволяет одновременно в полноэкранном режиме и управлять процессом, и отслеживать динамику процесса по графам на втором мониторе.
В качестве программного обеспечения инженерной станции можно использовать кросс-систему КОНТРАСТ, предназначенную для комплексного инженерного обслуживания контроллеров. Она содержит средства программирования, мониторинга, диагностики и тестирования.
Обмен данными между контроллерами можно производить по контроллерной сети МАГИСТР, характеристики которой представлены в таблице 4.
Таблица 4. Характеристики локальной сети МАГИСТР
|
Число устройств в сети |
до 31 |
|
Число аналоговых и дискретных входов-выходов в сети |
до 5890/9424 |
|
Скорость связи, кБод (кБайт/сек) |
до 500 (50) |
|
Объём одного сообщения |
до 60/960 числ./дискр. значений |
|
Топология и интерфейс сетей |
мотоканал, RS-485, витая пара до 1,2 км |
Эта сеть имеет конфигурацию ''общая шина'' и настраиваемую пользователем скорость передачи данных. Для такого объединения не требуется никаких дополнительных устройств. Через сеть контроллеры могут обмениваться информацией в цифровой форме по витой паре проводов. Производительность сети обеспечивает обмен данными в реальном времени и позволяет рассматривать контроллеры сети как единую распределённую в пространстве систему.
Комплекс технических средств САУР можно разместить в шкафах фирмы Rittal (Германия). Крепёж всех элементов в шкафу производится на DIN - профили, что позволяет производить максимально быструю замену любого блока или модуля без демонтажа кабельных соединений.
Предложенный комплекс технических средств – это сбалансированный выбор между функциональностью и ценой. Программные средства максимально адаптированы к потребностям пользователей, имеют интуитивно понятный русскоязычный интерфейс, обладают простотой освоения и не требуют привлечения специально обученного персонала для решения задач дальнейшей модернизации системы.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
УИТС.421415.323
ПЗ
