Реферат: Автоматизированная система управления взрывоопасным технологическим процессом

Нагрев осуществляется за счёт прохождения пара через калорифер по одной из двух магистралей, при этом положение электромагнитных клапанов КП1 и КП2 устанавливается оператором в зависимости от выбранного технологического режима. Все режимы регламентированы по времени (за исключением режима охлаждения, завершаемого при достижении заданной температуры), отсчёт которого производится в компьютере. По завершении отсчёта времени (или по достижении установки) автоматически производится переход на новый технологический режим, а оператор оповещается об окончании выполнения заданного режима работы шкафа.

Для регулирования температуры используются регуляторы РТ-ДО 50. при открытом клапане КП1 в работе находится регулятор 1 (Рег.1), выполняющий поддержание температуры около уставки 95±5˚С. При открытии клапана КП2 (одновременное открытие обоих клапанов при выполнении режима невозможно) в работу вступает регулятор 2 (Рег. 2) для поддержания температуры 80±5˚С.

Аппаратная логика системы делает невозможным осуществление технологического процесса при отключённых компьютерах. В этом случае автоматически закрываются клапаны и останавливаются вентиляторы, что соответственно приводит к исключению неконтролируемого роста температуры и повышения концентрации растворителей.

Сигнализаторы довзрывоопасной концентрации обеспечивают гаранторованное оповещение персонала о превышении допустимой концентрации паров растворителей (формируются сигналы, идущие на компьютер и чирену, компьютер вырабатывает и направляет сигналы на звуковые колонки, расположенные внутри пультов, и на мнемосхемсы технологического участка).

При возникновении опасных технологических ситуаций (перегрев, останов вентиляторов, высокая концентрация паров растворителей и др.) компьютер формирует команды автоматического управления (блокировки), направленные на стабилизацию или останов технологического процесса.

Структура и аппаратные средства системы

При выборе аппаратных средств системы предпочтение отдавалось изделиям фирмы Advantech. На предприятии имеется положительный опыт долговременного использования оборудования данного производителя, которое зарекомендовало себя надёжным в работе и простым в эксплуатации. Большим плюсом при подборе оборудования явилась широкая номенклатура компонентов автоматизации Advantech, позволившая выбрать именно то, что необходимо. В частности, для сбора данных и формирования команд управления применены:

● для аналогового ввода - универсальные платы PCL_812PG;

● для дискретного ввода - PCL730 и PCL_733;

● для дискретного вывода - PCL_730 в комплекте с платами релейной коммутации PCLD_885.

Подключение всех входных сигналов произведено через клеммные платы PCLD_880, выходных — через PCLD_885, смонтированные на задней двери пульта управления PurgeWorkstation (рис. 2).

Данные об объёме сигналов контроля и управления приведены в табл. 1.

ТИП	КОЛИЧЕСТВО
Аналоговый	16
Дискретный ввод	84
Дискретный вывод	38

АСУ ТП «Пульс» построена подвухуровневой схеме (рис. 3), где первый уровень представлен низовым оборудованием, второй — вычислительным комплексом.

Промышленный компьютер (ПК) выполнен на базе шасси IPC_615 фирмы Advantech, укомплектованного процессорной платой PCA_6178V.

Общий вид рабочего места оператора и размещение средств вычислительной техники показаны на рис. 4 и 5 соответственно.

Компьютеры объединены в локальную сеть участка через четырехпортовый коммутатор Corman CT_FE304. Кроме того, сеть участка подключена к локальной сети цеха для обеспечения передачи накопленных по участку данных на цеховой сервер с возможностью последующей обработки и анализа этих данных. Источники бесперебойного питания (ИБП) Power Ware 9120 защищают вычислительное оборудование от скачков питающего напряжения.

К каждому ПК подключены звуковые колонки для обеспечения звуковой предупредительной и аварийной сигнализаций и матричный принтер для печати регистрационных сообщений.

Тип датчиков и исполнительных устройств указан на рис. 3, при этом следует заметить, что низовое оборудование имеет взрывобезопасное исполнение, соответствующее категории участка.

Описание программного обеспечения

Программное обеспечение (ПО) АСУ ТП написано на языке С и работает под управлением ОС РВ QNX 4.х. Для разработки и функционирования графического интерфейса пользователя использованы графическая оболочка Photon и инструментальное средство Photon Application Builder. Выбор данной ОС обусловлен ее надёжностью и накопленным опытом разработки ПО для автоматизированных систем под управлением ОС данного типа.

Разработанное ПО выполняет следующие функции:

● отображение состояния оборудования и значений технологических параметров;

● управление технологическим оборудованием в ручном и автоматическом режимах;

● технологические блокировки (список действующих блокировок определяет пользователь);

● накопление технологических параметров за два последних месяца с возможностью построения графиков по имеющимся данным;