Техническое обеспечение ПТК

ПТК представляет собой интегрированную иерархическую систему, состоящую из аппаратно- и программно совместимых технических средств, объединенных средствами передачи данных. ПТК удовлетворяет следующим требованиям:

· рациональность структуры в условиях интенсивного развития номенклатуры средств и расширения состава информационно-вычислительных и управляющих функций системы;

· гибкость структуры, обеспечиваемой модульностью технических средств и программного обеспечения;

· возможность построения многоуровневых многомашинных комплексов, обеспечивающих территориально распределенную обработку информации и управление;

· возможность развития системы путем модульного наращивания подсистем и реализуемых функций контроля и управления.

ПТК включает в себя следующие компоненты:

· контроллеры TREI-5B (www.trei-gmbh.ru);

· системы и средства передачи данных, в том числе локальные сети;

· средства представления информации – станции оператора (вычислительные средства, цветные мониторы, принтеры и т.п.);

· технические средства архивирования;

· систему бесперебойного питания;

· сервисные средства для эксплуатации, проверки, контроля работы, наладки и обслуживания системы.

Контроллеры и монтажные шкафы. Контроллеры TREI-5В – это компактные проектно-компонуемые многофункциональные аттестованные устройства, выполненные в конструктиве Евромеханика 19².

Контроллеры TREI-5B имеют модульную структуру, что позволяет при изменении набора и количества модулей устанавливать требуемую информационную и вычислительную мощности.

Вычислительную часть контроллера составляет одноплатный IBM PC/AT-совместимый компьютер в промышленном исполнении.

Контроллеры TREI-5B обеспечивают:

· ввод информации от датчиков дискретных сигналов;

· ввод унифицированных аналоговых сигналов, сигналов термопар и термометров сопротивления;

· циклический и адресный опрос датчиков;

· фильтрацию и сглаживание значений параметров;

· линеаризацию нелинейности характеристик датчиков: масштабирование (приведение к физической шкале) значений параметров;

· компенсацию температуры холодных спаев термопар, извлечение квадратного корня при измерении расходов;

· контроль достоверности измерительной информации по граничным значениям, скорости изменения (или по другим критериям);

· прием команд оператора, противоаварийных защит, формирование команд управления исполнительными механизмами;

· формирование команд противоаварийных защит по технологическим параметрам и действиям оператора;

· формирование управляющих воздействий для реализации законов регулирования (П-, ПИ-, ПИД и т.п.);

· управление исполнительными механизмами, контроль их состояния.

Семейство TREI-5B состоит из нескольких типов контроллеров:

Ø TREI-5B-00 – рассчитан на 192 (768) канала ввода/вывода, поддерживает шину ISA.

Ø TREI-5B-02 – рассчитан на большое количество каналов аналогового (до 1984) и дискретного (до 3968) ввода/вывода, построен по магистрально-модульной архитектуре, поддерживает шину РС/104 и соединяется с интеллектуальными платами ввода/вывода через последовательный порт RS-485.

Ø TREI-5B-04 – также рассчитан на большое количество каналов аналогового и дискретного ввода/вывода (до 8160) и выполнен на базе высокопроизводительного процессора Pentium/AMD Geode LX PC104+ (400 MHz), поддерживает шину РС/104.

Все контроллеры имеют варианты исполнения с искробезопасными цепями, приспособленными к работе во взрывоопасных зонах.

Связь контроллеров и рабочих станций осуществляется по сети Ethernet или Fast Ethernet. К контроллерам можно напрямую подключить VGA-монитор. Удаленные блоки ввода/вывода соединяются с контроллером по последовательному интерфейсу RS-485 и могут находиться на расстоянии до 1200 м.

Для программирования контроллеров можно использовать набор технологических языков пакета ISaGRAF, соответствующий стандарту IEC 61131-3, или язык КРУГОЛ, являющийся частью пакета «КРУГ-2000».

При использовании выходных дискретных сигналов для управления исполнительными механизмами (задвижкой, двигателем), пусковыми устройствами, которые потребляют достаточно большую мощность, применяются силовые преобразователи 24/220 В с выходным током не менее 5 А, входящие в состав аппаратуры ПТК.

Характеристика входных и выходных сигналов контроллера

унифицированные сигналы постоянного тока, мА	0 … 5; –5 … 0 … 5; 0 … 20; 4 … 20; –20 … 0 … 20
унифицированные сигналы постоянного напряжения, В	0 … 5; 0 … 10; –5 … 0 … 5; –10 … 0 … 10
сигналы термопар градуировок	ТХА, ТХК
сигналы термосопротивлений ТСМ и ТСП	50М, 100М, 50П, 100П
дискретные входные сигналы постоянного напряжения: логический нуль, В логическая единица	0 … 6 18 … 30
Коммутационные возможности модулей вывода дискретных сигналов	24 В при токе до 0,25 А; до 220 В и до 0,5 А (релейный выход); 220 В, более 5 А (при использовании силового преобразователя 24/220 В)

Контроллеры TREI-5B имеют в составе развитые сетевые средства для работы в локальной вычислительной сети. Связь между контроллерами и верхним уровнем управления цифровая, помехоустойчивая, защищенная резервированием на случай отказа или разрушения аппаратуры системы связи. При нарушении работы сети контроллеры обеспечивают автоматическую работу с безударным включением в сеть при восстановлении последней. Кроме того, имеется возможность выполнения через интерфейсный канал всех процедур технологического программирования и настройки контроллера.

Контроллер оснащен аппаратно-программными средствами самодиагностики. Информация о работе этих средств формируется с помощью индикаторов, расположенных в контроллере, и сообщений, передаваемых оператору через интерфейсный канал.

В контроллерах TREI-5B предусмотрена возможность проектного увеличения их надежности путем резервирования модулей ввода-вывода в пределах одного контроллера или дублирования контроллеров. Контроллеры для выполнения функций противоаварийных защит дублируются с автоматическим переключением в случае отказа с основного контроллера на резервный.

Станция оператора обеспечивает контроль протекания технологического процесса, контроль состояния технологических параметров и оборудования, а также дистанционное управление техническими средствами.

Станция оператора обеспечивает выполнение следующих функций:

· вывод видеокадров в виде мнемосхем, графиков, цифровой информации в виде таблиц;

· вывод информации об ошибках в контроллерах, связанных с данной станцией;

· изменение оперативных параметров и параметров настройки контроллеров;

· дистанционное управление аналоговыми и дискретными выходами.

В качестве вычислительного блока станции оператора применяются компьютеры ведущих мировых компьютерных фирм (офисное исполнение). Конкретный выбор характеристик оборудования осуществляется на этапе поставки ПТК. Кроме того, в состав станции оператора, как правило, входит плата автоматического перезапуска (НПФ «КРУГ»), осуществляющая автоматический перезапуск системного блока компьютера в случаях сбоя компьютера, «зависания» или «зацикливания» системного или фирменного программного обеспечения.

Станция оператора имеет возможность архивации информации на определенную глубину и распечатки информации на принтере. Программирование функций станции ведется с помощью инструментальных программных средств, не требующих знания и навыков в области программирования на языках высокого уровня.

Основным средством вызова информации для отображения оператору и ввода команд оператора является функциональная технологическая клавиатура в пыле-, брызгозащищенном исполнении.

Основными средствами отображения информации являются цветные графические дисплеи высокого разрешения размером от 20² до 24² офисного исполнения в комплекте с мышью (офисного или промышленного исполнения)

Для регистрации информации (ведения отчетов, составления протоколов и т.п.) применяются устройства печати – черно-белые принтеры.