Рассматриваются особенности построения и области применения ПЛК ГАММА-11 производства ЗАО "Альбатрос"
Компания "Альбатрос" более 10 лет успешно решает задачи создания систем управления технологическими процессами. В основе построения большинства наших автоматизированных систем лежит метод локальных триви-альных автоматов с жесткими алгоритмами функционирования. Традиционно простые управляющие контроллеры мы объединяем в территориально обособленные группы.
Цифровые потоки информации передаются промышлен-ному компьютеру, выполняющему функции центрального пульта отображения и регистрации состояния контроли-руемого объекта.
В системах управления, создаваемых нашей компанией, компьютерам отводится достаточно скромное место. Им никогда не доверялось решение каких-либо задач собственно управления. Специфика деятельности компании – это создание автоматизированных систем для работы во взрывоопасных условиях, поэтому чрезвычайно важным является четкое выполнение как временного, так и функционального регламента формирования управляющего воз-действия.
В настоящее время нашей компанией разработан и выпускается контроллер промышленный комбинированный (КПК) ГАММА-11 (далее "прибор") (рис. 1).
Рис. 1
Особенностью прибора является возможность компоновки его функционального состава адекватно поставлен-ной задаче. Оптимальность решения этой задачи обеспечивается модульной структурой каналов ввода/вывода при-бора и использованием одного из трех типов модуля процессора: МП7, МП9 и МП10.
Прибор может работать как автономно (в том числе с местной индикацией измеряемых параметров), так и в со-ставе АСУТП совместно с верхним уровнем. Он обладает аппаратно-программными средствами визуализации ин-формации и высокоуровневого программирования исполняемых функций (в графических образах). Прибор предна-значен для установки на монтажный рельс (DIN-рельс).
В состав прибора обязательно входят один (или два, когда прибор наделен функциями резервирования) модуль процессора (далее "МП"), как минимум, один блок питания изолированный (БПИ3) и интерфейсные модули анало-гового и цифрового ввода/вывода (далее "интерфейсные модули").
Выпускается три семейства приборов.
Младшее семейство строится с использованием модуля процессора МП7. Максимальное число интерфейсных модулей (в любом сочетании, кроме модуля МСТ) в составе приборов данного семейства составляет 16. Питание интерфейсных модулей и МП7 обеспечивают БПИ3.
Среднее семейство основано на модуле процессора МП9, имеющем встроенный блок питания. Питание интер-фейсных модулей обеспечивают БПИ3. Количество интерфейсных модулей (в любом сочетании, кроме модуля МСТ) в составе приборов данного семейства может достигать 48, в том числе, размещенных в виде территориально разнесенных групп.
Особенности работы старшего семейства определяет модуль процессора МП10, построенный на базе одно-платного промышленного компьютера с индивидуальным блоком питания.
В качестве межмодульной информационной шины используется шина Control Area Network (CAN) компании Robert Bosch GmbH (стандарт ISO 11898 для высокоскоростных приложений, спецификация 2.0B).
Кроме того, в состав прибора может входить один из трех видов терминала КПК ГАММА 11 (далее "терми-нал"), предназначенный для обеспечения местной индикации параметров настройки и состояний каналов вво-да/вывода прибора, а также изменения параметров настройки.
В состав поставки терминала входит среда разработки структуры экранов ScreenBuilder, в которой пользователь может по своему желанию группировать в виде таблиц или "окон" (в зависимости от типа терминала) текущее со-стояние каналов ввода/вывода прибора, архивировать и сопровождать регистрируемые события соответствующими сообщениями, а также структурировать процедуру ввода параметров настройки.
Прибор позволяет производить оперативную замену интерфейсного модуля на однотипный без нарушения про-цесса получения телеметрической информации от остальных интерфейсных модулей и отключения питания, а так-же, если данный модуль не участвует в выполнении прибором текущего алгоритма управления объектом, то и без нарушения выполнения алгоритма.
Условия эксплуатации и степень защиты прибора: номинальные значения климатических факторов по ГОСТ 15150-69 для вида климатического исполнения УХЛ4, тип атмосферы II (промышленная), степень защиты оболочек составных частей прибора IP 20 по ГОСТ 14254-96.
Интерфейсные модули прибора, имеющие взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98), ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), имеют для выходных цепей вид взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь", уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный" для взрыво-опасных смесей газов категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 (МЭК 60079-1-78), маркировку взрывозащиты "[Exib]IIB" и могут применяться вне взрывоопасных зон помещений.
Измерительные каналы прибора, используемые в сферах, подлежащих метрологическому контролю и надзору, утверждены как СИ и внесены в государственный реестр средств измерений.
Модуль процессора является центральным узлом прибора. Он обеспечивает:
Модуль процессора МП7 является центральным узлом приборов младшего семейства. В его функции входят:
Модуль процессора МП9 является центральным узлом приборов среднего семейства, работает под управлением ОС eCos и предназначен для:
Модуль процессора МП10 является центральным узлом приборов старшего семейства, работает под управлени-ем ОС Windows CE и предназначен для:
МП10 имеет разъемы для подключения VGA, USB, PS/2, Ethernet, RS-232.
Блок питания изолированный БПИ3 (скобки убрать) предназначен для преобразования сетевого переменного напряжения 220 В, 50 Гц в постоянные стабилизированные напряжения +5 и +24 В, которые необходимы для рабо-ты МП7 и интерфейсных модулей прибора с гальванической изоляцией как от сети питания, так и друг от друга. БПИ3 имеет защиту от перегрузок и коротких замыканий в течение неограниченного времени. Допускается парал-лельная работа нескольких БПИ3 на общую нагрузку, при этом количество блоков ограничено тремя БПИ3.
Все входы и выходы интерфейсных модулей прибора гальванически изолированы от общего провода прибора и, как правило, между собой.
Ввод состояний контактов внешних устройств (дискретный ввод) реализуют модули ввода МВ2 (22 входа для низковольтных элементов автоматики) и МВ3 (до 8 пар контактов силовых цепей, находящихся под напряжением 220 В, 50 Гц). Входы обоих модулей имеют гальваническую изоляцию.
Дискретный вывод в приборе формируют модули ключей МК2 (8 силовых тиристорных выходов с переключе-нием при переходе напряжения через ноль) и МК3 (16 выходных дискретных сигналов типа "сухой контакт" с за-щитными диодами).
Взрывобезопасное измерение температуры обеспечивает 6-канальный модуль интерфейса термометров МИТ2. Он обеспечивает измерение температуры в диапазоне от – 50 до +150 оС с погрешностью ±0,2 оС.
Для ввода аналоговых сигналов используются модули токовых входов МТВ3 (4 канала взрывобезопасного ис-полнения с возможностью подключения датчика по двухпроводной схеме, погрешность измерения ±5 мкА) и МТВ4 (16 каналов, погрешность измерения ±40 мкА).
Задачи расходометрии, в том числе и взрывобезопасное подключение турбинных преобразователей расхода, решает модуль расходомера МР2. Он обеспечивает:
Для организации локальных сетей в рамках прибора служит модуль интерфейса МИ4, выполняющий функции "мастера" в локальной сети интерфейса RS-485 численностью не более 15 абонентов, объединенных логическим протоколом ModBus RTU.
Взрывобезопасный контроль за давлениями, уровнями, уровнями раздела сред многофазных жидкостей в резер-вуарах и их температурный мониторинг в составе прибора выполняются с помощью модуля сопряжения с датчи-ками МСД2. Совместно с датчиками производства ЗАО "Альбатрос" точность измерения может достигать: уров-ня – 1 мм, температуры – 0,2 оС, давления – 1,5 %.
Средством аналогового вывода служит 4-канальный модуль токовых выходов МТС3.
В состав прибора могут входить модули регуляторов МРГ1, МРГ2, МРГ3 и МРГ4. Они имеют взрывозащищен-ное исполнение и представляют собой функционально законченные промышленные регуляторы, отличающиеся между собой типами подключаемых датчиков и способом формирования выходного управляющего сигнала.
Реализация местных пультов управления выполняется посредством модуля сопряжения с терминалом МСТ и собственно терминала. В табл. 1 приведены основные характеристики терминалов прибора.
Таблица 1
Наименование | Терминал-1 | Терминал-2 | Терминал-3 |
---|---|---|---|
Тип экрана | Вакуумный, алфавитно-цифровой | Вакуумный, алфавитно-цифровой | Цветной, графический, LCD |
Емкость экрана | 4 строки по 20 символов | 16 строк по 20 символов | Диагональ 6,5 |
Тип клавиатуры | Пленочная (мембранная) | Кнопочная | Touch-панель |
Интерфейс | RS-485 (ModBus RTU) | ||
Исполнение | Мобильное | Щитовое | Щитовое |
Среда программирования | Альбатрос ScreenBuilder | Альбатрос ScreenBuilder T2 | Альбатрос G11c.CFG |
Компоновка прибора младшего семейства (табл. 2)
Прибор младшего семейства размешается на одном или двух DIN-рельсах. Во втором случае две части прибора соединяются кабелем расширения длиной не более 1 м.
Компоновка прибора среднего/старшего семейства
В приборе среднего/старшего семейства интерфейсные модули подключаются группами через три/два входа расширения МП9/МП10, образуя соединение типа "звезда". При этом группы интерфейсных модулей могут быть размещены на значительном удалении от модуля процессора.
Таблица 2
Наименование | Младшее семейство | Среднее семейство | Старшее семейство |
---|---|---|---|
Операционная система | – | eCos | Windows CE |
Ядро контроллера (фирма-производитель) | x51 (Silicon Laboratories) | ARM7 (Philips) | РС-совместимый |
Среда программирования | SoftLogic | SoftLogic, ISaGRAF | SoftLogic, ISaGRAF |
Внешние интерфейсы | RS-485 | Ethernet, RS 485 (RS-232), USB | Ethernet, RS 232, USB, VGA, PS/2 |
Тактовая частота, МГц | 50 | 60 | 300 |
Резервирование | Есть | ||
Объем кода исполняемого алгоритма, Кбайт | 24 | Более 300 | Более 500 |
Максимальное число интерфейсных модулей | 16 | 48 | 32 |
Удаленные (до 300 м) группы интерфейс-ных модулей | Нет | До трех | До двух |
Скорость передачи данных по внутрен-ней CAN-шине, Кбит/с | 1000 | От 50 до 1000 (зависит от удаленности группы модулей) | |
Максимальное число аналоговых входов искробезопасного/обычного исполнения | 64/256 | 192/768 | 128/512 |
Максимальное количество аналоговых выходов | 64 | 192 | 128 |
Максимальное число дискретных вхо-дов/выходов | 352/256 | 1056/768 | 704/512 |
Тип местного пульта управления | Терминалы КПК ГАММА-11 | Терминалы КПК ГАММА-11 | VGA Display, PS/2 Mouse/Keyboard |
Внешние носители | – | MMC | CF, HDD |
Система логического программирования SoftLogic (далее "система") предназначена для разработки, подготовки и загрузки программ логического управления в модули МП7, МП9 или МП10.
Система является визуальной инструментальной средой для разработки программ логического управления, включающей:
Система является платформой для построения программируемых систем автоматического управления на базе прибора, ориентированной на реализацию алгоритмов логического дискретного управления и алгоритмов управле-ния регуляторами, входящими в состав прибора.
Алгоритмы управления программируются с использованием графических языков, определенных в стандарте МЭК 61131-3. Система поддерживает полностью базовые блоки диаграмм релейной логики (LD – Ladder Diagram) и основные блоки диаграмм функциональных блоков (FBD – Functional Blocks Diagram).
В состав программного пакета для логического программирования прибора входят:
Редактор "Альбатрос Гамма.FBD" позволяет визуально создавать и редактировать алгоритмы управления на графических языках LD и FBD, описанных в стандарте МЭК 61131-3. Редактор поддерживает следующие виды функциональных блоков: сигналы ввода/вывода (дискретные и аналоговые входы и выходы), логические элементы ("И", "ИЛИ", "НЕ", триггер и др.), счетчики, таймеры, часы, арифметические элементы (сумма, разность, произве-дение и др.), переменные и константы. Из стандартного набора блоков редактор позволяет составить диаграмму по правилам языков LD и FBD. Редактор позволяет добавлять, удалять и перемещать элементы, вводить связи между ними.
Для отладки алгоритма в составе системы имеется визуальный отладчик, который позволяет исполнять алго-ритм и наблюдать состояния всех сигналов ввода/вывода и внутренних переменных алгоритма. В режиме отладки нажатием мыши можно переключать состояния бинарных сигналов ввода и изменять значения аналоговых входов.
В редакторе поддерживается модульность при разработке алгоритма управления с помощью библиотек пользо-вательских блоков и сборки алгоритма из нескольких диаграмм в одном проекте. Редактор диаграмм поддерживает разработку пользовательских блоков из стандартных функциональных блоков и создание библиотек пользователь-ских блоков.
Подсистема проектов позволяет использовать уже готовые диаграммы для создания единого алгоритма. В этом случае диаграммы группируются в один проект и компилируются вместе. При этом в редакторе производится от-крытие всех диаграмм проекта сразу и обеспечивается возможность переключения между окнами диаграмм для их редактирования и отладки.
Компиляция диаграммы в исполняемый байт-код и загрузка байт-кода в прибор производятся непосредственно из редактора диаграмм. Компиляция производится в два этапа с генерацией промежуточного ассемблероподобного кода.
Программа загрузки загружает байт-код в прибор и выводит информацию о ходе загрузки. Кроме того, про-грамма выводит информацию о состоянии и ошибках при исполнении алгоритма после загрузки, а также позволяет контролировать работу алгоритма прибора.
Программы конфигурирования прибора "Альбатрос G11.CFG" и "Альбатрос G11.PRG" позволяют изменять значения регистров настроек, осуществлять циклический опрос регистров данных прибора, а также обеспечивают доступ к регистрам данных, настроек и регистрам алгоритма.
Отличительными особенностями систем управления на базе прибора являются:
На основе прибора специалистами ЗАО "Альбатрос" реализован ряд системных решений (рис.2).
Рис.2
Автоматизированная система контроля (мониторинга) КНС разработана для управления, контроля и защиты че-тырех насосных агрегатов КНС. Основным узлом системы является пара приборов младшего семейства, располо-женных в шкафу автоматики непосредственно в месте установки насосных агрегатов (НА). Каждый из приборов управляет двумя НА и обеспечивает измерение до 20 аналоговых сигналов, ввода 22 и вывода 16 дискретных сиг-налов. К контролируемым параметрам относятся температура подшипников НА, уровни давлений на приеме и вы-киде НА, уровень тока электродвигателя и факты утечек уплотнительных соединений. Каждый прибор состоит из 8 модулей и имеет уровень взрывозащиты "Взрывобезопасный".
Алгоритм работы приборов позволяет измерять расход воды, регистрировать наличие воздушных пробок в тру-бопроводе, определять его целостность, защищать дорогостоящий НА от выхода из строя по возможным перегре-вам его отдельных узлов, вести архив аварийных остановов НА.
Автоматизированная система предназначена для взрывобезопасного многоканального измерения уровня и объ-емного учета количества жидкости в резервуарах, управления их запорной арматурой.
Один прибор младшего семейства способен измерять уровень и температуру жидкости и обрабатывать состоя-ние сигнализаторов верхних и нижних аварийных уровней 16 резервуаров. Он способен по установленному регла-менту управлять группой из 8 электрозадвижек.
Автоматизированный комплекс предназначен для контроля и управления печами типа ПТБ-10. Его основа – прибор младшего семейства, который располагается непосредственно во взрывоопасной зоне и обеспечивает:
Система выполнена на базе КПК ГАММА-11 среднего семейства со специализированным программным обес-печением и предназначена для построения системы измерения количества нефти и газа на коммерческих и опера-тивных узлах учета. Система обеспечивает:
Автоматизированная система контроля НВО разработана для управления и защиты четырех нефтяных НА. Ос-новным узлом системы является пара приборов младшего семейства, имеющих уровень взрывозащиты "Взрывобе-зопасный" и расположенных в шкафу автоматики непосредственно в месте установки НА. Каждый из КПК управ-ляет двумя НА и обеспечивает измерение до 20 аналоговых сигналов, ввода 22 и вывода 16 дискретных сигналов.
Алгоритм работы приборов позволяет измерять расход нефти, регистрировать наличие воздушных пробок в трубопроводе, определять его целостность, защищать дорогостоящий НА от выхода из строя по возможным пере-гревам его отдельных узлов. Основной задачей обоих контроллеров является обеспечение непрерывности подачи товарной нефти в трубопроводную магистраль, поэтому алгоритм их работы предусматривает автоматическое включение резервных НА при авариях на действующих НА с сигнализацией факта останова НА и архивированием причин происшедшего.
Автоматизированная система управления дожимной насосной станцией (ДНС) предназначена для поддержания оптимального режима подготовки нефти, газа и сброса воды, для контроля за ходом технологического процесса. Она размещается в шкафу автоматики и построена на основе двух приборов младшего семейства. Один из прибо-ров решает задачи уровнеметрии и регулирования, второй – управления насосами, вентиляторами и др. Система обеспечивает взрывобезопасное:
Состояние каналов ввода/вывода системы управления отображается на местном пульте (терминале) и по линиям интерфейса RS-485 передается на пульт центральной операторной ДНС.
Автоматизированный комплекс контроля очистными сооружениями построен на базе двух систем – парке ре-зервуаров и системе контроля насосными агрегатами.
Отличиями от типовых приложений являются:
Таким образом, построение АСУ на основе рассмотренного прибора имеет ряд преимуществ:
На сегодняшний день контроллер промышленный комбинированный ГАММА-11 применяется при создании АСУТП крупных нефтегазовых объектов: ЦППН, ДНС, КНС, складов ГСМ, резервуарных парков. На базе кон-троллера ГАММА-11 в настоящее время внедрено более 200 АСУТП. Контроллер используется также для построе-ния локальных и распределенных информационно-измерительных и управляющих систем в химической, энергети-ческой, металлургической и других отраслях промышленности.
Для получения более подробной информации о контроллере ГАММА-11 и каталога продукции ЗАО "Альбатрос" обращайтесь по адресу: 127434, Москва, ул. Немчинова, 12, тел./факс: 101-41-73, 976 42 13, e-mail: [email protected], http:// www.albatros.ru.
Сотрудники завода «Балтика» в Новосибирске — за безопасность на производстве
Сотрудники «Балтики» в Новосибирске могут оказать первую доврачебную медицинскую помощь и точно знают, как обезопасить себя от возможных травм на производстве. Этому на заводах компании обучают в обязательном порядке. Понедельник 9 декабря прошёл для сотрудников новосибирской пивоварни под девизом «...
Новосибирские эксперты «Балтики» по фудпейрингу приглашают гурманов на гастрономическое мероприятие
Вечер декабрьской пятницы 13-го запомнится новосибирским гурманам. В Cubby Resto Bar, что на Коммунистической-35, в этот вечер состоится гастрономический ужин, на котором всех желающих научат правильно сочетать пиво и еду. Эксперты «Балтики» откроют секреты получения наивысшего вкусового удовольстви...
Представители популярных баров Томска прошли курс обучения профессиональной пивной дегустации
Сотрудники баров и ресторанов Томска теперь могут выступать в роли экспертов пивоварения и со знанием дела рекомендовать своим покупателям тот или иной сорт пива, пройдя курс обучения у экспертов «Балтики».
От банков к застройщикам? Д. Логинов о развитии отрасли в новых условиях
Сокращение количества реализуемых проектов и «конфликт» реформы, предусматривающей переход на эскроу-счета, с нацпроектом – повод для перераспределения баланса интересов сторон от банков к строителям.
Именитый шеф-повар научил новосибирцев правильно использовать пиво для приготовления мяса
Настоящее гастрономическое удовольствие получили участники кулинарного мастер-класса в МВК «Новосибирск Экспоцентр». 27 ноября в рамках IV Новосибирского агропродовольственного форума известный шеф-повар научил всех желающих готовить мясо с черным пивом и таежными пряными травами.
Финансовые продукты экологического Проекта Природные очистительные заводы
Промышленные плантации Павловнии - Новый для России источник растительного сырья, который имеет самый масштабный спектр использования.
В рамках II Новосибирского торгового форума представители ритейла региона стали участниками культурно-образовательного проекта «Пивной сомелье». Участники мастер-класса изучили тонкости пивоварения и основы профессиональной дегустации пива.
Рынок противопожарного оборудования: что нового?
Рынок оборудования противопожарной безопасности в России начал активно развиваться сравнительно недавно. Еще десять лет назад, по оценкам ряда независимых экспертов, его объем не превышал 50 млн. USD. Однако благодаря экспоненциальному росту отечественной экономики за последние годы сегмент заметно...
Азотирование поверхности деталей машин и инструмента сегодня является одним из эффективных и распространенных методов упрочнения в различных отраслях машиностроения. Технологический процесс сам по себе хорошо известен. Известны его достоинства и недостатки. Самым большим недостатком традиционной тех...
Как организовать предприятие общественного питания?
Предприятия общепита выполняют как производственные, так и торговые функции. Используемое сырье и готовые изделия должны строго соответствовать санитарным нормам, иметь эстетичный вид, а также обладать высокими вкусовыми свойствами
Отечественная строительная индустрия в плане использования материалов для возведения зданий до последнего времени оставалась достаточно консервативной отраслью. В основе подавляющего большинства строительных технологий для этих целей традиционно применялись проверенные временем дерево, кирпич и бето...
Обязательная утилизация попутного газа в России: тема знакомая, но не полностью понятная
По некоторым оценкам, в настоящее время доля России в сжигании на факелах попутного нефтяного газа (ПНГ) составляет 25‑30 % при общем мировом годовом объёме сжигаемого ПНГ около 150 млрд. м3, и Россия является мировым лидером по сжиганию ПНГ
Общие сведения о торцовых уплотнениях
Повышение цен на тепло компенсирует счетчик
В начале года в большинстве регионов страны выросли тарифы на отопление в среднем на 12,2%. При этом в Москве рост составил более 24%, на Урале - 20%, в Санкт-Петербурге - 14%. Однако это не означает, что всем придется платить больше. Жильцы домов с теплосчетчиками могут и не заметить роста тарифов
Популярные объявления