ПТК МИКРОКОНТ

Программно-технические комплексы
для реализации
многоуровневых распределенных систем управления

НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Комплексы ориентированы на создание многоуровневых информационных и управляющих систем - от встроенной локальной подсистемы управления регулирующим клапаном до АСУ ТП энергоблока или электростанции.

Технической базой полевого уровня по выбору Заказчика могут быть различные типы программируемых контроллеров ( см. раздел "Полевое оборудование").

Программное обеспечение верхнего уровня по выбору Заказчика разрабатывается на базе SCADA-программ СТАЛКЕР, Круг-2000, SIMATIC WinCC.

За более, чем 20 лет предприятием НПО "Системотехника" выполнено большое число проектов по автоматизации в энергетике, нефтехимии, машиностроении, и других отраслях промышленности.

Обобщенные характеристики спроектированных АСУ ТП:

Максимальное число входных переменных:
- аналоговые (Ai) - 10 000,
- бинарные (Bi) - 20 000;
Максимальное число выходных переменных:
- аналоговые (Ао) - 1 024,
- бинарные (Во) - 2 048;
Время реакции на событие (канал: датчик - средства отображения/сигнализации на АРМе оператора):
- приоритетные - 1 с,
- неприоритетные - 3 с;
Время реакции на событие в контурах автоуправления (канал: датчик - регулятор/логическая функция - сигнал на силовой элемент управления):
- быстрые - от 0,001 с,

- медленные - 0,1 с;
Период квантования при регистрации истории процесса (неаварийные события):
- от 1 с;
Период квантования при регистрации аварийных ситуаций (предистория и постистория):

- быстрые - от 0,001 с,

- медленные - 1 с;
Точность фиксации времени событий:
- от 0,001 с.

ФУНКЦИИ КОМПЛЕКСА, ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ
SCADA "СТАЛКЕР"

Непрерывный сбор и предварительная обработка данных о процессе в реальном масштабе времени;
Контроль данных на достоверность;
Аварийная сигнализация и регистрация аварийных ситуаций;
Представление процесса

на планшетных мнемосхемах; видеомониторах, принтерах;

Cоздание архивов информации

- история процесса (до двух лет),

- ведомость событий с комментариями оператора,

- история аварийных событий,

- статистика работы оборудования;
Ведение документации;
Расчет и представление технико-экономических показателей (в том числе и коммерческих);
Сопровождение пусков и остановов;
Автоматическое управление;
Цикловое управление;
Дистанционное управление;
Защиты и блокировки;
Выполнение в реальном масштабе времени прикладных программ пользователя;
Диагностика технических и программных средств всех уровней ПТК;
Возможность редактирования проекта при работе системы в реальном масштабе времени.

Обобщенная структура АСУ ТП

Верхний уровень ПТК

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПОСТ УПРАВЛЕНИЯ поддерживает до 16-и станций-клиентов, каждая из которых выполняет все задачи интерфейса “человек-машина”, резервируя, таким образом, друг друга.
Сбор, обработка и архивирование данных о процессе выполняются параллельно станциями-серверами (основной и резервной).
В ряде применений станции-серверы могут выполнять и функции станций оператора, реализуя все задачи интерфейса “человек-машина”.

НАСТЕННАЯ МНЕМОСХЕМА в двух вариантах:

секционные ЖК или плазменные панели;

проекционные экраны Бурко с управлением от компьютера.

ОC QNX

операционная среда станций-серверов.

ОС WINDOWS

операционная среда станций-клиентов;

многозадачный режим работы;

многооконный интерфейс человек - ЭВМ, реализованный в соответствии с требованиями "Common User Access Interface (стандарт IBM).

Полевое оборудование

Станции управления областями процесса (цеха, участка, технологической линии) выполняют функции централизованного управления сетью локальных контроллеров нижнего уровня и (или) прямого управления механизмами, а также функции диалога с оператором, обмена данными с центральным постом управления и со станциями управления других областей процесса.
На выбор заказчику предлагаются проверенные на практике решения с использованием следующих видов контроллеров:

- Микроконт-Р2 (“Системотехника”, РФ),

- Simatic S7-400/300/200 (Siemens),

- Versa Max (General Electric - Fanuc),

- WinCon-8000 (ICP DAS).

Все элементы системы совместимы по локальной сети, допускают резервирование и ориентированы на работу, как в помещении, так и на открытом воздухе.

Локальные станции контроля и управления преимущественно выполняются на базе тех же контроллеров, что и в станциях управления областями процесса, а также на базе функциональных устройств, таких как теплосчётчики, одноконтурные и многоконтурные регуляторы, подсистемы защит, регулируемые электроприводы, подсистемы позиционирования и т.д.

ПТК МИКРОКОНТ поставляются в сборе в шкафах (IP41-IP54) с телесигнализацией о несанкционированном доступе и, при необходимости, с местными пультами управления на базе графических ЖК-панелей с сенсорными экранами.

Полевые ЛС

1. ModBus/TCР
Широко распространённый протокол на базе Ethernet 10/100 TX/FX. При существующих ограничениях обеспечивает гарантированный доступ к сети за 0,5 с при времени сбора кванта данных не более 1 с.

2. ModBus/RTU
Протокол фирмы MODICON.
Один из наиболее распространенных протоколов, базирующихся на использовании типовых портов последовательного обмена USART и интерфейса RS485. Скорость обмена от 1,2 кб/с до 115,2 кб/с.
Протокол MODBUS используется в ПТК МИКРОКОНТ как дополнительный для обмена с оборудованием, использующим только данный протокол.

3. Micro LAN
Протокол фирмы Dallas Semiconductor, базирующийся на использовании типовых портов последовательного обмена USART и интерфейса RS232 (модифицированного). В ПТК “МИКРОКОНТ” данный протокол используется преимущественно для обмена с карманными элементами персонального использования (электронные ключи доступа, переносимая память, электронные кредитные карточки и т.д.).

4. BITNET
Протокол НПО ”Системотехника”, базирующийся на использовании USART с интерфейсом RS485, и использующий девятый бит в посылке для сигнализации о начале сеанса обмена. Скорость обмена от 1,2 кб/с до 921,6 кб/с.
Отличается от распространенных промышленных протоколов, базирующихся на использовании USART и RS485:

существенно меньшей загрузкой центрального процессора ведомого абонента;
возможностью работы сети в режиме “плавающий мастер” (поочередная передача права доступа к сети
различным абонентам);
двумя способами обмена:
- обмен массивами данных;
- событийный обмен.

Представляемые фирмой детальные спецификации протокола дают возможность его реализации при встраивании в систему программируемых устройств любых производителей с последовательным портом RS232 или RS485.
Для IBM совместимых контроллеров и контроллеров на базе CPU i8051 поставляются программные драйверы.

5. УКВ-радиоканал
Широко используется в приложениях реального времени, где проводная связь невозможна или экономически нецелесообразна. Скорость обмена по УКВ-радио-каналу 10 Мбит/с на расстоянии до 15 км или 9.8 Кбит/с на расстоянии до 50 км.

6. GSM, GPRS
Используются для доступа в систему через INTERNET.

ИНТЕРФЕЙС «ЧЕЛОВЕК-МАШИНА»

Основные концепции

4. Вывод на печать содержимого окна (документ, графическое отображение и т.д.) осуществляется из стандартного меню окна.

5. Профессионально - ориентированные интерфейсы обеспечивают диалог системы с персоналом различных служб. Вызов интерфейсов зарезервированным клавишам:

F1 - интерфейс администратора;
F2 - интерфейс инженера системы;
F3 - интерфейс оператора процесса.

Доступ к функциям управления или редакции баз данных разрешается после установки соответствующего выбранному интерфейсу электронного ключа в устройство доступа или ввода соответствующего кода с клавиатуры.

6. Иерархическое представление процесса в пяти уровнях:

ПРОЦЕСС в целом.
ОБЛАСТЬ процесса.
ГРУППА (установка).
КОНТУР (локальный механизм, например, задвижка, насос и т.д.).
ТОЧКА процесса. (Значение аналоговой или дискретной переменной процесса, полученное от датчика или расчетным путем).

Интерфейс оператора процесса

1. Верхняя строка экрана зарезервирована системой для вывода срочных сообщений о событиях в процессе (см.рис.).
Нижняя строка предназначена для вывода сообщений о событиях в системе.

рис. Стандартные окна ч.1
рис. Стандартные окна ч.2

Стандартные окна экрана

2. Основная панель процесса

Всегда присутствует на экране (см. рис.) и обеспечивает контроль состояния и выбор окон отображения процесса (процесс в целом, области процесса, система управления).
Под каждой клавишей расположены сигнальные элементы, указывающие на наличие аномальных ситуаций в каждой из областей процесса, представленных клавишами ОСНОВНОЙ ПАНЕЛИ.
Установкой маркера на поля сигнальных элементов вызываются окна "Ведомость событий" и "Список текущих аварий" для выбранных областей процесса:

Ведомость событий. Упорядоченный во времени список событий идентифицируемых системой, включая аварии и команды оператора.
Список текущих аварий. Упорядоченный во времени список не устраненных на текущий момент аварий.

3. Аварийная сигнализация

Аномальные ситуации, выявленные системой, в любой из областей процесса вызывают.

Звуковую сигнализацию.
Мигание желтым, красным, белым или голубым цветом сигнального элемента, указывающего на аварийную область процесса на ОСНОВНОЙ ПАНЕЛИ ПРОЦЕССА.
Желтый, красный, белый или голубой фон аварийного элемента процесса на мнемосхеме.
Появление текста аварийного сообщения в верхней строке экрана.

Красный и желтый цвета монитора зарезервированы в системе для отображения аварийной и предупреждающей сигнализации.
Белый фон сигнализирует об отсутствии входной информации о состоянии процесса.
Зеленым цветом отображаются цифровые значения переменных не выходящие за границы нормального протекания процесса.
Перечеркивание крестом цифровых значений переменных сигнализирует о выходе за границы технологически возможных значений, т.е. о неисправности цепи "датчик - устройства ввода и преобразования данных" или о неверно установленных параметрах преобразования и контроля.
После подтверждения оператором приема аварийного сообщения (клавиша Break) звуковая сигнализация исчезает, аварийное сообщение сохраняется до появления следующего. Аварийный цвет соответствующего элемента процесса сохраняется до устранения аварийной ситуации.

4. Основная и дополнительные формы представления процесса. На любом уровне иерархии процесс представляется, как правило, в виде динамической мнемосхемы, или таблицы состояния, которые являются основными формами представления процесса.

Из основной формы представления осуществляется вызов окон дополнительных форм представления:

1. Тенденция.
Кривые, характеризующие изменение переменных процесса во времени, со шкалой времени оканчивающейся текущим моментом.

2. Профиль.
Набор гистограмм, наглядно представляющий соотношение текущих значений переменных процесса.

3. ТЭП. Текущие значения и отчеты по технико-экономическим показателям.

4. РАС. Окно представления истории аварийных событий.

5. Пуск/останов. Окно управления задачей сопровождения пуска останова.

Примечание: дополнительные формы ТЭП, РАС, ПУСК/ОСТАНОВ, вызываются из меню, представленного в нижней части фрагмента "ПРОЦЕСС".

5. Основные и дополнительные формы представления переменных.
Основными формами представления переменных процесса являются их цифровые значения или мнемонические элементы отображения состояния. К дополнительным формам представления аналоговых переменных относятся:
-        тенденция (в графическом виде) на различных временных интервалах;
-        гистограмма;
-        формат - окно выбора размерности представления переменной (число знаков до и после запятой).

Меню дополнительных форм представления переменных вызывается установкой маркера на основную форму (цифровое значение или мнемонический элемент) с фиксацией левой клавиши мыши.
Наличие указанных дополнительных форм представления задается при проектировании и может корректироваться в процессе эксплуатации ИВС.

Расчет технико-экономических показателей

При реализации АСУ ТП котлоагрегатов SCADA Сталкер позволяет выполнять расчеты технико-экономических показателей ТЭП работы котельного оборудования в следующем составе показателей:

расход газа, измеряемый в тоннах условного топлива (т.у.т.),
расход мазута (т.у.т.),
расход условного топлива по обратному балансу (т.у.т./час),
коэффициент избытка воздуха в режимном сечении котла,
потери тепла с уходящими газами (%),
потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (%),
фактические потери тепла по номинальным данным и производительности (потери тепла в окружающую среду, потери тепла на охлаждение конструкций котла) (%),
тепло, дополнительно внесенное в топку (Гкал/час),
теплопроизводительность брутто котла (Гкал/час),
располагаемое тепло по измеренным расходам (Гкал/час),
располагаемое тепло по обратному балансу (Гкал/час),
КПД работы котла по обратному балансу (%).

Расчет ТЭП выполняется в соответствии с РД 34.08.552-95 (с изм. 1, 1998г.) "Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования".

Предприятием НПО "Системотехника" выполнено большое число проектов по автоматизации в энергетике, нефтехимии, машиностроении, и других отраслях промышленности.

Возврат на главную страницу

б) Шкафы напольного исполнения.