4. Обоснованный выбор типов и количества микроконтроллеров и промышленных компьютеров при реализац ии распределенной асутп

В качестве распределенной АСУТП был выбран измеритель-регулятор температуры и влажности– Контроллер Decont-182 («ДЭП», Россия).

Рис.17. Лицевая панель контроллер Decont-182

Контроллер Decont-182 (рис. 17) составляет основу аппаратной части программно-технического комплекса «Деконт». В состав комплекса также входят модули ввода-вывода, отладочный пульт оператора (минипульт), программное обеспечение (DeSystem, WinDecont и др.). Комплекс «Деконт» обладает повышенной надежностью работы в условиях электромагнитных помех и работает в широком диапазоне температур от -40 до +70^oС. Контроллер Decont-182 представляет собой базовый процессорный модуль с операционной системой реального времени (ОС РВ) и обеспечивает взаимодействие с модулями ввода-вывода, формирует алгоритмы, архивы, поддерживает связь с другими контроллерами через два встроенных интерфейса (RS232 и RS-485) и два сменных интерфейса (мезонина).

Основные характеристики контроллера Decont-182

Базовый процессор – Zilog 80182 (30 МГц).

Вспомогательный процессор (сопроцессор)  РIС16С73А.

Емкость ПЗУ (на основе FLASH)  512 кбайт.

Емкость энергонезависимого ОЗУ  512 кбайт.

Число портов последовательной связи  4 (порт «А»  RS232, порт «В»  RS-485, порты «С» и «D»  универсальные).

Часы реального времени.

Сторожевой таймер.

Питание: 24 В постоянного тока (до V6.1 от 22 В до 26 В. с V7.1 от 9 до 30 В).

Потребляемый ток (без интерфейсных плат)  до 75 мА.

Устанавливаемые в контроллере сменные интерфейсные платы:

Z-RS-485 (два гальванически изолированных канала RS-485 со скоростью пере­дачи до 460.8 Кбит).

Z-RS232 (соответствует стандарту RS232 IBM РС).

Z-АLТ (два гальванически изолированных канала «токовая петля» 20 мА со ско­ростью передачи до 38.4 Кбит).

Платы-модемы для связи с линиями приема-передачи данных (по телефонным, силовым, двухпроводным линиям и радиомодем).

Плата аналогового ввода Z-АIN6-120, устанавливаемая непосредственно в гнездо «С» или «В» контроллера. Плата имеет шесть универсальных каналов ввода-вывода, каждый из которых может работать в одном из трех режимов: ввод сигналов постоянного тока 0–20 мА или 4–20 мА (А1), дискретный ввод (D1) и дискретный вывод (D0).

Модули ввода-вывода предназначены для подключения внешних цепей измерения, управления и сигнализации. Модули, выполненные в едином конструктиве, рассчитаны на непрерывную работу, имеют единое питание и единый сетевой интерфейс RS-485. Обмен данными (сетевыми параметрами) осуществляется по сети SYBUS. Основные параметры модуля хранятся в EЕРRОМ, за исключением таких параметров, как «адрес модуля в локальной сети» и «текущая скорость обмена в сети», которые задаются программно с мини-пульта. Модули дискретного ввода и вывода имеют светодиодные индикаторы состояния каналов. Размеры модуля – 106 × 120 (142-присоединительный размер)×50 мм. [2]

Технические характеристики модулей ввода-вывода приведены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики контроллера Dесоnt-182

Тип модуля	Характеристика модуля	Входной сигнал	Выходной сигнал	Наличие гальванической развязки
1	2	3	4	5
DIN 16-24	16 каналов диск- ретного ввода	ДО 30 В	- - -	Групповая изоляция
DIN 16-110		До 200 В
DIN 16-220		До 400 В
DIN 16C-24		Дополнительно: ведение архива и счетчик импульсов (до 200 Гц)	-	Групповая изоляция
Окончание табл. 1.
1	2	3	4	5
DIN 16F-24		Дополнительно: измерение частоты (до 200Гц)
DOUT-R07	8 каналов релейного выхода	-	Коммутируемое напряжение: ~250 В, 5А	Гальваноизоляция каждого канала
DOUT16-T05	16 каналов транзисторного выхода	-	Управление светодиодной индикацией: 5В, 10мА
AIN8-120	8 каналов аналогового ввода	Входной сигнал 0…5 мА, 4…20 мА, 0…10 В	-	Гальваноизоляция каждого канала
AIN8-U60	8 каналов подключения термопар	Вход 0…60мВ для термопар ТХА, ТХК по ГОСТ Р50431	-	Гальваноизоляция каждого канала

Д атчик влажности HIH-3602-L-CP, 100кОм

Данный датчик используется для определения влажности сырья в тарелочном питателе трубной шаровой мельницы.

Существует несколько способов определения

влажности материалов, но остановимся на одном из новых и недорогих в использовании. Датчики влажности этой серии имеют такие преимущества, над другими влагомерами, как: высокая точность, компактность, малое потребление, широкий диапазон влажности, защита от воздействия химических веществ, идеальны для измерения точки росы и абсолютной величин влажности, а так же малая цена.

Конструктивно данный датчик представляет собой многослойный чувствительный элемент с чередованием губчатой платины и полимера, нанесённый на подложку из кремния, на которой выполнена схема нормализации и усиления сигнала. Благодаря такой многослойной структуре датчика его ЧЭ защищён от воздействия пыли, масел и грязи.

Датчик основан на закономерности изменения напряжения, выдаваемого от чувствительного элемента, по расширению губчатой платины, воздействующей на полимер , от влажности материала. Датчики выпускаются в металлическом корпусе с термосопротивлением. Работоспособны в интервале температур -40…85°С и относительной влажности от 0 до 100 % (без конденсации влаги на поверхности ЧЭ).

Рассматриваемый датчик, HIH-3602-L-CP имеет паспорт индивидуальной калибровки.

Рис. 19. Схема датчика влажности HIH-3602-L-CP.

Область применения: различные производственные процессы, холодильная техника, сублимационные процессы, аналитические приборы и метеорологическая техника.

Технические характеристи ки датчика HIH-3602-L-CP

Исполнение датчика: корпусированный Диапазон измеряемой относительной влажности, % 0...100 Номинальный выходной ток, мА 0.05 Время отклика ,с 30 Диапазон выходного напряжения ,В 0.8...4.07 Напряжение питания, В 5.0 Тип термочувствительного элемента: нет Корпус: TO-39 Производитель: Honeywell Inc . Диапазон рабочих температур, °С -40…+85 Потребляемый ток, мА 2 Точность, % ±2 Чувствительность, B/%RH 0,044

Измерение температуры:

Температура сырья перед поступлением в первую камеру трубной шаровой мельницы, а также на выходе из второй камеры трубной мельницы измеряется с помощью термопреобразователей сопротивления. Это могут быть медные датчики ТСМ 50М (R0 = 50 Ом), ТСМ 100М (R0 = 100 Ом) и платиновые датчики ТСП 50П (R0 = 50 Ом), ТСП 100П (R0 = 100 Ом).

Рис.20. Датчик температуры

Определение положения задвижки с помощью резистивного датчика: Сопротивление датчика должно находиться в пределах от 100 до 1000 Ом; при больших значениях сопротивления помехоустойчивость прибора будет снижаться. Положение задвижки отображается на индикаторе «ПАРАМЕТР» в процентах: закрытому состоянию задвижки соответствует показание 0 %, открытому – 100 %.

Рис.21. «Резисторный датчик»

Рабочий орган

Затвор дисковый DE16 запорно-регулирующий с электроисполнительным механизмом МЭОФ используется для подпитки и стравливания воздушных масс в вентиляционной системе после фильтра.

Электрифицированные дисковые затворы предназначены для использования в качестве запорно-регулирующих устр ойств в системах автоматического регулирования технологических процессов и дистанционного управления в системах холодного и горячего водоснабжения, в системах отопления, вентиляции и кондиционирования.

Параметры дискового затвора типа DE16:

Диаметр условного прохода (Ду) — 25-200 мм.

Давление рабочей среды (Рраб)— до 1,6 МПа.

Рабочая среда — горячая и холодная вода, воздух, пар.

Температура рабочей среды (Траб)— -10°С…+130°С.

Степень утечки <0,00001% величины Kvs.

Характеристика регулирования — линейная.

Материал основных деталей:

 корпус — чугун;

 диск — нержавеющая сталь;

 вкладыш — полимерный материал (ЕРДМ).

Параметры электроисполнительного механизма Табл.2.

Таблица.2.

Рабочее положение механизмов — любое, определенное положением трубопроводной арматуры.

Механизмы изготовляются с одним из следующих блоков сигнализации положения выходного вала:

1. реостатным БСПР,

2. индуктивным БСПИ,

3. токовым БСПТ — с унифицированным сигналом 0-5, 0-20, 4-20 mA по ГОСТ 26.011-80.

Нелинейность датчиков блоков сигнализации положения ±2,5%.

Средний срок службы механизмов не менее 15 лет. [7]

Стоимость механизма составляет 10000 – 12000 рублей.

Габаритные и присоединительные размеры затвора дискового запорно-регулирующего DE16 с механизмами МЭОФ.