Студопедия
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Конструктивно-технологическая структура ГСП
Рис. 5. Структура ГСП
УКТС(унифицированный комплекс технических средств) – это совокупность разных типов технических изделий, предназначенных для выполнения различных функций, но построенных на основе одного принципа действия и имеющие одинаковые конструктивные элементы.
АКТС(агрегатныйкомплекс технических средств)–это совокупность различных типов технических изделий и приборов, взаимосвязанных между собой по функциональному назначению, конструктивному исполнению, виду питания, уровню входных/выходных сигналов, создаваемая на единой конструктивной и программно-технической базе по блочно-модульному принципу. Примеры известных отечественных УКТС и АКТС приведены в табл. 1.
ПТК (программно-технический комплекс) –этосовокупность микропроцессорных средств автоматизации (программируемые логические контроллеры, локальные регуляторы, устройства связи с объектом), дисплейных панелей операторов и серверов, промышленных сетей, связывающих между собой перечисленные компоненты, а также промышленного программного обеспечения всех этих составных частей, предназначенная для создания распределенных АСУ ТП в различных отраслях промышленности. Примеры современных отечественных и зарубежных ПТК приведены в табл. 2.
Конкретные комплексы технических средств состоят из сотен и тысяч различных типов, типоразмеров, модификаций и исполнений приборов и устройств. [11,12,13]
Тип изделия – это совокупность технических изделий, одинаковых по функциональному назначению, единого принципа действия, имеющие одинаковую номенклатуру главного параметра.
Типоразмер – изделия одного и того же типа, но имеющие свои конкретные значения главного параметра.
Модификация– это совокупность изделий одного типа, имеющих определенные конструктивные особенности.
Исполнение– конструктивные особенности, влияющие на эксплуатационные характеристики.
Комплексы ТСА Таблица 1
Наименование
| Состав оборудования
| Область применения
| Агрегатные средства
контроля и регулирования
(АСКР)
| Преобразователи; устройства программной обработки сигналов; средства отображения информации
| Централизованный контроль и регулирование непрерывными и дискретными ТП
| Агрегатный комплекс
аналоговых электрических
средств регулирования на микроэлементной базе
(АКЭСР)
| Устройства ввода/вывода;
регуляторы; задатчики; функциональные блоки;
бесконтактные ИМ
| Локальные САУ,
АСУ непрерывными ТП
| Агрегатный комплекс
щитовых электрических
средств регулирования (КАСКАД-2)
| Аналоговые и позиционные регуляторы; вспомогательные устройства
| Локальные САУ; системы централизованного контроля и регулирования
| Комплекс ТС для локальных информационно- управляемых систем (КТСЛИУС-2)
| Устройства преобразования сигналов; ввод/вывод информации в процессор; ОЗУ и внешняя память; контроллеры
| Локальные САУ в составе АСУ ТП для непрерывных и дискретных ТП
| Микропроцессорные средства диспетчеризации автоматики и телемеханики
(МикроДАТ)
| Устройства сбора, первичной обработки, отображения и хранения данных; цифровое, программно-логическое управление
| Распределенные непрерывные и дискретные АСУ ТП
| Агрегатный комплекс
щитовых пневматических средств регулирования (СТАРТ)
| Регуляторы; показывающие и регистрирующие приборы; функциональные блоки
| Пожароопасные
технологические
процессы
| Агрегатный
функционально-технический комплекс пневматических средств (ЦЕНТР)
| Устройства контроля; ПИ-регуляторы; дистанционное управление ИМ; пульты операторов
| Агрегатный комплекс средств сбора и первичной обработки дискретной информации (АСПИ)
| Устройства регистрации, первичной обработки, сбора и передачи информации
| АСУ ТП и АСУП для сбора и формирования дискретной первичной информации
| Агрегатный комплекс средств электроизмерительной техники (АСЭТ)
| Устройства сбора и преобразования информации; коммутаторы; ЦАП и АЦП
| Научные исследования, испытания; диагностика
| Агрегатный комплекс средств вычислительной техники (АСВТ-М)
| Устройства непрерывного управления и переработки, хранения информации, ввода/вывода на носители
| АСУ ТП и АСУП, связанные с обработкой большого количества информации
| Агрегатный комплекс электрических исполнительных механизмов
(АКЭИМ)
| Исполнительные механизмы, построенные из унифицированных блоков и модулей
| АСУ ТП во всех отраслях промышленности
|
Программно-технические комплексы ТСА Таблица 2
Наимено-
вание
| Состав и характеристики
| Назначение и области применения
| Произво-дитель
| «САРГОН»
| Техническое обеспечение:
- контроллеры МФК, ТКМ52(51), Теконик с сетевыми УСО (ЗАО «Текон», г. Москва),
- IBM-совместимые компьютер;
- сетевое оборудование;
Программное обеспечение:
- ОС контроллеров и компьютеров
- программный комплекс «САРГОН»
| Создание полнофункциональных АСУТП энергетических объектов (энергоблока,
котлоагрегата, турбины, цеха, станции).
Внедрение: Волгоградская ТЭЦ, ГРЭС-3 Мосэнерго,
Калининградская ТЭЦ-1.
| АО «НВТ-
автоматика»,
г. Москва,
nvt.msk.ru
| «СИРИУС»
| Комплекс включает в себя:
- контроллеры Миконт-М и Сателлит
- контроллер пункта управления Виконт, собирающий и обрабатывающий информацию от
ПЛК нижнего уровня и передающий ее в ПЭВМ;
- ПО «Cirius-QNX» - SCADA-пакет для создания систем управления, работает под управлением ОС РВ QNX
Интерфейсы связи: RS 232, 485, токовая петля 20 мА, С1-ТЧ (модем с частотной модуляцией для физической линии, телефонных и радиоканалов)
Протоколы: Modbus, Modbus Plus, HDLC, «Сириус» (TM 120.x) и др.
| Создание систем телемеханики в электроэнергетике,
нефтегазовом комплексе
и других областях.
Внедрение:
- АСУ «Н-Новгород» для перекачки нефти ОАО «Верхневолжскнефте-провод»
- Октябрьские электрические сети ОАО «Мосэнерго» и др.
| ООО «НПА Вира Реалтайм»,
г. Москва
www.rlt.ru
| Микропро-цессорная система контроля и управления (МСКУ М)
| Комплекс построен по принципу децентрализованной системы. Номенклатура изделий комплекса позволяет создавать системы любой сложности и степени децентрализованности. Верхний уровень представлен рабочими станциями ПС 5101. В изделиях используются импортные комплектующие и модули (фирм Intel, IBM, Motorola, Siemens, Advantech и др.)
| Предназначен для создания единой интегрированной системы управления технологическими процессами Внедрение: АСУ ТП энергоблоков Кольской и Курской АЭС, Запорожской, Киришской, Углегорской ГРЭС и др.
| АО«Импульс» Северодонецк
| «КРУГ-2000»
| Полностью сертифицированный открытый ПТК.
Техническое обеспечение:
- контроллеры серии TREI-05B;
- серверы различного назначения;
- системы бесперебойного питания;
- предусмотрена возможность связи с ПЛК и аппаратурой других фирм. Программное обеспечение:
- ОСРВ контроллеров: DOS, QNX
- Windows NT (станции оператора)
- Пакет программ «КРУГ-2000»
| АСУ ТП предприятий металлургической, химической, горнодобывающей и
других отраслей.
Более 70 внедрений
| НПФ «КРУГ» г. Пенза, www.krug-2000.ru
| Унифицированный программно-технический комплекс (УПТК)
| Состав комплекса:
- недорогой промышленный компьютер без модулей УСО;
- мультиплексная система связи и управления, содержащая периферийные приемопередатчики (распределенные УСО), и центральное логическое устройство (связь по двухпроводной линии);
- программное обеспечение, построенное на базе SCADA-системы Trace Mode
| АСУ ТП предприятий металлургической, химической, горнодобывающей и других отраслей, а также локальных САУ транспортных средств, охранной сигнализации и т.п.
| ОАО «Союзцветмет-автоматика» и ТОО «Мультисеть» (совместно)
| «ДИРИЖЕР»
| Комплекс построен на основе серии ГОЖ ПКЭМ-З. В основе контроллера и ПТК: WME-архитектура, ОС РВ OS-9, мезонинные технологии, стандартные коррозионно-стойкие конструктивы, поддержка сетей Profibus, Modbus, Ethernet, технологическое программирование контроллеров в среде ISaGRAF. Контроллер имеет каркасно-модульное исполнение, в качестве базового процессорного модуля использован модуль VIUC производства PEP Modular Computer (Германия)
| Предназначен для создания АСУТП предприятий металлургической, химической, горнодобывающей и других отраслей, а также локальных САУ транспортных средств, в том числе и на водном транспорте
| ОАО «Электромеханика»,
г. Пенза
| «ЦИТРОН»
| Комплекс включает: приборы КСО (контроллер связи с объектом) до 30 шт., IBM-совместимый компьютер в офисном или промышленном исполнении, сетевые средства связи, фирменное программное обеспечение центра сбора данных (ПО ЦСД).
| Предназначен для применения в различных областях автоматизации и измерений в условиях круглосуточной эксплуатации
| ЗАО НПП «Электронные информационные системы», www.eisystem.ur.ru
|
«КРУИЗ»
| Комплекс включает:
- PC- совместимые контроллеры (на базе комплектующих Octagon Systems), установленные вместе с блоками устройств сопряжения с объектом (УСО) в функциональные шкафы стандарта Евромеханика;
- персональные компьютеры в обычном или промышленном исполнении;
- SCADA-система: TRACE MODE фирмы AdAstrA Research Group, Ltd. (Россия)
| Предназначен
для построения распределенных автоматизированных систем управления техническими объектами любой степени сложности. Внедрение: ТЭС «Нассирия» Республика Ирак; АСУ ТП (4 блока по 210 МВт); Тюменская ТЭЦ-1 АСУТП энергоблока ПГУ-220; Ангарская ТЭЦ-9 АСУ ТП котла № 8 и топливоподачи
| ЗАО «ПИКЗебра»
г. Москва
www.pikzebra.
ru
| «КВИНТ»
| Комплекс включает:
-микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-310
-персональные компьютеры в обычном или промышленном исполнении
-ПО: САПР системы управления, включающее программы для введения базы данных АСУ ТП, технологического программирования микроконтроллеров, для создания мнемосхем для операторских станций
| Решение задач управления технологическими объектами различной степени сложности вплоть до объектов, включающих десятки тысяч параметров, в самых разных областях народного хозяйства
| ОАО Чебоксарское
НПП “Элара”,
www.elara.ru
| «ТОРНАДО»
| ПТК «Tornado» выпускается в 4-х основных модификациях, которые отличаются архитектурными решениями и используемым контроллерным оборудованием. Каждый тип ПТК предназначен для определенного класса объектов. Состав комплекса включает:
- ПЛК: VME9300, ШС9300, Smart I/O, Smart2 производства «PEP Modular Computers»; MIF производства «МС Торнадо»; широкий набор модулей УСО
SCADA-система InTouch
| Используется для создания АСУ ТП на промышленных объектах энергетики, нефтяной, газовой, химической промышленности, перерабатывающих отраслей, транспорта, коммунального хозяйства и других
| Компания МС
Торнадо,
Новосибирск,
www.tornado.
nsk.ru
| «Техноконт»
| Компоненты архитектуры ПТК:
- контроллер МФК (ЗАО «ТЕКОН» г. Москва)
- SCADA-система MasterSCADA (НПФ «ИНСАТ», г. Москва)
- Система программирования контроллеров IsaGRAF (AlterSys Inc Канада)
- коммутационное оборудование сети Ethernet и комплекты PC в ассортименте лучших мировых
и проверенных российских производителей
| Используется для создания
АСУ ТП на промышленных объектах энергетики, нефтяной, газовой, химической
промышленности, перерабатывающих отраслей, транспорта, коммунального хозяйства и других
| НПО «Техноконт»
www.
technocont.ru
| «ДЕКОНТ»
| Состав комплекса включает:
- управляющий контроллер Decont-182
- модули-мезонины для организации интерфейсных каналов контроллера Decont-182 (RS232, RS485, модемы и радиомодемы)
- большая номенклатура удаленных модулей УСО
- IBM-совместимый компьютер в офисном или промышленном исполнении
| Создание автоматизированных систем контроля, учета и управления на предприятиях,
характеризующихся территориальной рассредоточенностью объектов
| Фирма «ДЭП»,
г. Москва,
www.dep.ru
| Система полевых
приборов
«ТРАССА»
и ПЛК «КРОСС»
| Комплекс микропроцессорных средств включает:
- интеллектуальный шлюз для сети контроллеров Р-130
- высокопроизводительный контроллер КРОСС
- комплект полевых приборов ТРАССА для работы на полевой сети
- распределенные измерительные среды РИС;
- SCADA-системы InTouch и Trace Mode
| Построение распределенных открытых систем в соответствии с международными стандартами и технологиями
| ОАО «Завод
электроники
и механики»,
г. Чебоксары
www.zeim.ru
| «Машинист»
| Техническое обеспечение:
- контроллеры измерения, регулирования и управления: контроллеры SMART I/O фирмы PEP Modular Computer
- контроллеры защит и концентратор данных: контроллеры VME9000
- рабочие, архивные и инженерные станции: IBM PC совместимые компьютеры Программное обеспечение:
- ОСРВ контроллеров: OS-9
- Windows NT (для рабочих станций)
SCADA: «КРУГ-2000» (НПФ КРУГ»)
| Создание полнофункциональных АСУ ТП энергетических объектов (энергоблока, котлоагрегата, турбины, цеха, станции). Внедрение:
Уфимская ТЭЦ-1, Ново-Салаватская ТЭЦ и др.
| «Энергоавто-матика»,
г.Уфа
АО «РТ-Софт»
г. Москва
| «Турбоком-
4000»
| Техническое обеспечение:
- РС-совместимые контроллеры, выполненные в стандартах VMEbus, CompactPCI, STDbus, PCI, PC/104, ISA и др.
- рабочие станции управляющего контура: IBM PC совместимые компьютеры в промышленном исполнении (Корунд (Россия), OR, PEP, XYCOM, Octagon)
- рабочие станции информационно-вычислительного контура: IBM PC совместимые ПЭВМ общего или индустриального исполнения
- локальные сети: Ethernet, AnyLan, Tokin-Ring, Arcnet;
- «полевые» сети: CANbus, Lightbus, Profibus и др.
Программное обеспечение:
- ОСРВ QNX 4.2x, Windows NT;
- средства программирования ПТК: «Конфигуратор», «Графический редактор», язык Микром
| Для решения всех управляющих, информационно-
вычислительных и информационно-транспортных задач, возникающих при автоматизации технологических процессов. ПТК может использоваться на объектах с числом параметров от 50... 1000 до 30 000 ... 50 000 в энергетической, металлургической, химической и других отраслях промышленности
| ОАО
«Электро-
центро-наладка»
г. Москва
| «ОВЕН»
| Программируемые регулирующие приборы: Измерители-регуляторы температуры ТРМ1, 2ТРМ1; ТРМ10, ТРМ12, ТРМ101, ТРМ501 и др.;
Многоканальные регуляторы УКТ38, ТРМ138; Контроллеры МПР51, БКМ, ТРМ151, ТРМ32, ТРМ33, ТРМ133, ТРМ974, ТРМ961, ЭРВЕН;
Термопреобразователи: ТС, ТП;
Модули ввода/вывода: МВА, МБУ
Усилители и блоки питания;
Адаптеры интерфейса связи с ЭВМ;
SCADA-система Owen Process Managar
| Создание специализированных систем контроля и регулирования температуры, а также систем управления отоплением, водоснабжением, вентиляцией зданий и управления холодильными машинами.
| ПО «Овен»
г. Москва
www.owen.ru
| SIMATIC
| ПЛК (PLC): SIMATIC S5/S7/C7; Logo
ПЛК на базе ПК: SIMATIC WinAC;
УСО: Станции децентрализованной периферии (DP) ET-200;
Человеко-машинный интерфейс (HMI):Панели операторов ОР/ТР/МР;
Промышленные сети (NET): ASi, Profibus, Ethernet;
Д/ИМ (I/O): КИП (SITRANS, SIREC, SIPART), BERO, MOBI, SIMODRIV, SIRIUS, MICROMASTER и пр.;
ППО (Soft): Step5, Step7, S7Graph, S7PLCSim, Logo-Soft-Comfort, PDM, PID-Control, PCS-7,
SCADA-системы: ProTool, WinCC.
| Реализация любых систем автоматизации, начиная от локальных (<10 вх./вых.) до сложных комплексных распределенных АСУ ТП в различных отраслях промышленности.
Концепция “Totally Integrated Automation” -комплексной интегрированной автоматизации.
Сотни внедрений по России
| “Siemens”
(Германия)
Департамент
«Автомати-зации и приводов»
(A&D)
www.siemens.
ru/ad/as
| Allen Bradley
-Rockwell
Software
(AB-RS)
| ПЛК Allen Bradley:
MicroLogix-1000, SLC 500, PLC-5.
Панели операторов: Panel View, Massage View, DTAM
Промышленные сети: Remote I/O, DeviceNet, ControlNet, DH-485, Ethernet.
ППО фирмы Rockwell Software:
RSLogix-500, RSLogix-5, RSLogix- Emulate, RSWire, RSTools, RSLadder, RSLinx, RSSql, RSMailman,
SCADA-система RSView32,
INTERCHANGE
| Для построения сложных иерархических распределенных АСУ ТП с возможностью интеграции оборудования других фирм.
| “Rockwell Automation”
(США)
| Advantech
| Промышленные ЭВМ: IPC, PCM, MIC
Рабочие станции операторов:
MiPC, PPC, AWS, PCA, FPM.
Платы ВВ/ВЫВ: PCL, PCLD, PCIA.
Коммуникационные платы: PCL-700.
УСО: ADAM-4000/5000 (на RS485)
Промышленные сети на базеRS-232/422/485 и CAN-протокола.
ППО: пакеты PCLS.
SCADA-система Genie.
| Полный набор решений задач локальных и распределенных АСУТП
на базе IBM совместимых компьютеров для применения в закрытых цеховых помещениях.
| “Advantech”
(США)
www.prosoft.ru
|
Система стандартов ГСП
Система стандартов определяет те требования к приборам и средствам автоматизации, которые обеспечивают их совместимость в АСУ ТП по следующим основным признакам:
Рис. 6. Стандарты ГСП
Для примера рассмотрим более подробно информационную совместимость ТСА по уровням входных/выходных унифицированных сигналов, т.е. сигналов дистанционной передачи информации с унифицированными параметрами, обеспечивающими информационное сопряжение (интерфейс) между различными приборами, блоками и системами АСУ ТП (табл. 3).
Унифицированные сигналы Таблица 3
Электрические сигналы
| Пневматические сигналы
| Аналоговые
| Дискретные
| Аналоговые
| Дискретные
| = I [мА]
| = U [мВ]
| ~ U [В]
| ~γ [кГц]
| = U [В]
| [кПа]
| 0 – 5;
-5 – +5;
4 – 20
| 0 – 10;
-10 – +10;
0 – 1000
| 0 – 2;
-1 – +1
| 0 – 8;
2 – 4;
0 – 100
| для TTL:
«0» ≤ +0,4
«1» ≥ +2,4
| для УСЭППА:
| 20 – 100
| «0» ≤ 10
«1» ≥ 110
|
Энергетическая совместимость ТСАиУ определяется стандартными уровнями питания, используемыми в современных общепромышленных установках и технологических машинах. В пневмоавтоматике это следующие значения давления сжатого воздуха: Pпит ³ 400 кПа – высокий уровень; Pпит=150 кПа – средний уровень; Pпит<10 кПа – низкий уровень. В электроавтоматике это следующие значения рабочих напряжений: для высоковольтной аппаратуры Up ³ 1000 B; для низковольтной аппаратуры Up <1000 B, которое в свою очередь имеет предпочтительные стандартные наиболее распространенные значения:
– для силовых цепей ~ U: 220, 380, 440, 660 B, = U: 110, 220, 440 B;
–для цепей управления ~ U: 24, 36, 110, 127 B, = U: 5, 6, 12, 24, 48 B.
|