 |
|
ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УСТАНОВКИ
Схема установки “Цифровая система управления” представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема установки:
Е – емкость; Т – ТЭН; Н – центробежный насос; TT, PT, FT, LT – датчики температуры, давления, расхода и уровня; 
– регулирующие клапаны; 
– вентили; МВА8 – модуль ввода аналоговый; МВУ8 – модуль вывода управляющий; МР1 – модуль расширения; ТРМ151 – микропроцессорный контроллер; RS-485, RS-232 – типы сети обмена данными; АС3 – адаптер сети; 
- рабочая станция; 
- принтер
В качестве объекта управления (рис. 1) используется вертикально установленная цилиндрическая емкость (Е) со встроенным водонагревательным ТЭНом (Т). В емкость подается вода из водопроводной сети и после нагрева происходит ее слив на технологические нужды. При этом часть нагретой воды с помощью центробежного насоса (Н) возвращается в емкость.
Измеряемые и регулируемые технологические параметры: температура, давление и расход воды на входе в емкость; температура и уровень подогреваемой воды в емкости; расход воды из емкости; температура и расход рециклового потока.
Для измерения технологических параметров предусмотрены: термопреобразователи сопротивления дТС035 (TT); малогабаритный датчик избыточного давления Метран-55-ДИ (PT); вихреакустические преобразователи объемного расхода Метран-300ПР (FT) и датчик гидростатического давления Метран-43-ДГ (LT).
Для поддержания регулируемых параметров используются исполнительные устройства: регулирующие клапаны Belimo (входной сигнал 0¸10 В) на потоках воды в емкость и на сливе; центробежный насос с частотным приводом (выходной сигнал 0,5¸120 Гц) на рецикловом потоке и твердотельное реле серии SSR-LA (входной сигнал 4¸20 мА; выходной сигнал 90¸250 В) для управления ТЭНом для нагревания воды в емкости.
В состав установки кроме датчиков и исполнительных устройств входят два модуля ввода аналоговых сигналов МВА8 (АЦП), модуль вывода управляющий МВУ8 (ЦАП), модуль расширения МР1 (расширение количества выходных элементов МВУ8), два микропроцессорных контроллера ТРМ151 (функции контроля и управления), 3 многоканальных блока питания БП14 (питание активных датчиков), монитор напряжения сети МНС1 (защитное отключение электрооборудования) и адаптер сети АС3 (автоматическое преобразование интерфейсов RS-232/RS-485) [5-8, 10].
Обмен данными внутри сети модулей и ТРМ151 осуществляется по интерфейсу RS-485. Передача информации от модулей на рабочую станцию и обратно проводится по интерфейсу RS-232.
Для опроса технологических датчиков, обработки и передачи информации в управляющие устройства (контроллеры ТРМ151 и/или рабочую станцию), а также формирования управляющих воздействий на исполнительные устройства используются устройства связи с объектом (УСО). К ним относятся модули МВА8, МВУ8 и МР1, которые смонтированы в шкафу управления (рис. 2).
Модуль ввода аналоговый ОВЕН МВА8 (рис. 3) имеет восемь универсальных входов для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности, расхода, уровня и других физических величин.
Рис. 3. Модуль ввода аналоговых сигналов МВА8
МВА8 обеспечивает цифровую фильтрацию и коррекцию входных сигналов, масштабирование показаний датчиков с унифицированным выходным сигналом (активных датчиков). Передача измеренных значений осуществляется по интерфейсу RS-485.
Модуль вывода управляющий ОВЕН МВУ8 (рис. 4) имеет 8 каналов управления различными исполнительными механизмами (ИМ): 2-х позиционными (ТЭНы, двигатели, клапаны); 3-х позиционными (задвижки, краны) как с датчиком положения, так и без него; ИМ с аналоговым управлением.
Рис. 4. Модуль вывода управляющий МВУ8
МВУ8 обеспечивает непосредственное управление ИМ по сигналам, полученным по сети RS-485 от контроллеров ТРМ151 и/или SCADA-системы рабочей станции.
Количество выходных элементов может быть увеличено до 16 путем подключения 8-канального модуля расширения МР1.
Модуль расширения выходных элементов ОВЕН МР1 (рис. 5) имеет следующие типы выходных элементов:
- электромагнитное реле;
- транзисторная оптопара;
- симисторная оптопара;
- выходы для управления твердотельным реле.
Рис. 5. Модуль расширения МР1
Для сбора, обработки информации и локального управления технологическим объектом (два режима управления – отдельная работа прибора и в сети модулей УСО) используются универсальные микропроцессорные контроллеры ТРМ151 (рис. 6) .
Рис. 6. Универсальный микропроцессорный контроллер ТРМ151
ТРМ151 позволяет программно управлять различными ИМ и обладает широкими возможностями конфигурирования с передней панели прибора или с ПЭВМ. Контроллер имеет два встроенных универсальных входа и выхода. Кроме того, позволяет расширять количество входов и выходов путем подключения модулей МВА8, МВУ8 по интерфейсу RS-485.
Верхний уровень управления реализован на базе ПЭВМ.