Автоматизація процесу очистки води у другому контурі блоку 3 Рівненської АЕС (стр. 10 из 16)
Рис. 3.13. Графіки залежностей У1=f (τо), τр=f (τо).
Далі розрахуємо відносні коефіціенти чутливості за наступною формулою:
,де kz - відносний коефіцієнт чутливості для змінного параметра Z; Z - поточне значення параметра; Zopt - оптимальне значення параметру; R, Ropt - відповідно поточне значення критерію якості та значення при оптимальних параметрах.
Для Коб отримаємо такі розрахунки:
Далі розрахунок проводиться аналогічно, розраховані значення відносних коефіцієнтів чутливості зведені до таблиці 3.3.
Таблиця 3.3
| Відносний коефіцієнт чутливості | ||||
| У1 | τр | |||
| Оптимальні параметри | 0 | 0 | ||
 | 0,61 | 0,65 | 0,31 | 0,23 |
 | 0,71 | 0,16 | ||
 | 0,53 | 0,62 | 0 | 0,23 |
 | 0,71 | 0,47 | ||
 | 0,53 | 0,53 | 2,03 | 1,09 |
 | 0,54 | 0,16 | ||
Аналізуючи отримані результати дослідження впливу зміни параметрів системи на прямі критерії якості, можна відмітити, що дана САР не є грубою, так як для грубої САР значення коефіцієнтів чутливості не повинні перевищувати 0,1. Отже, приходимо до наступних висновків:
1. Апроксимація перехідної характеристики об’єкту управління аперіодичною ланкою першого ступеню та ланкою транспортного запізнення була виконана з достатньою якістю, що відображає відповідний рис 3.6;
2. Розраховані за інженерними методиками параметри налагоджування регулятора задовольнили висунутим вимогам до якості перехідних процесів в САР рідини в випарному апараті ;
3. Проведені розрахунки параметрів налагодження промислового регулюючого блоку також є вірними, так як отримане значення швидкості зв'язку Vзв не виходить за припустимі межі.
4. За результатами дослідження отриманої системи на грубість можна сказати, що система є не грубою, і малі зміни якогось з параметрів об’єкту управління викличуть достатньо великі зміни критерію якості функціонування САР.
Розділ 4.
Комплексна автоматизація виробництва очищеної води
4.1 Характеристика скада-системи „TRACE MODE”
Для реалізації автоматизованої системи керування випарною установкою будемо використовувати одну з найбільш розповсюджених SCADA cистем – TRACE MODE (ТРЕЙС МОУД). TRACE MODE призначена для розробки великих розподілених АСКТП широкого призначення. Ця система створена в 1992 році фірмою AdAstra Research Group Ltd.(Росія) і до теперішнього часу має більш ніж 4500 інсталяцій. Системи які розроблені на базі ТРЕЙС МОУД працюють в енергетиці, металургії, нафтовій, газовій, хімічній і іншій галузях промисловості та у комунальному господарстві . По числу впроваджень ТРЕЙС МОУД значно випереджає закордонні пакети подібного класу.
ТРЕЙС МОУД - заснована на інноваційних, що не мають аналогів технологіях. Серед них: розробка розподіленої АСУТП як єдиного проекту, автопобудова, оригінальні алгоритми обробки сигналів і керування, об'ємна векторна графіка мнемосхем, єдиний мережевий час. ТРЕЙС МОУД - це перша інтегрована SCADA- і softlogic-система, що підтримує наскрізне програмування операторських станцій і контролерів за допомогою єдиного інструменту.
Основними функціями ТРЕЙС МОУД являються наступні:
- Модульна структура - від 128 до 64000х16 I/O.
- Кількість тегів необмежена;
- Мінімальний цикл системи рівний 0.001 с;
- Відкритий формат драйвера для зв'язку з будь-яким УСО.
- Відкритість для програмування (Visual Basic, Visual C++ і т.д.);
- Вбудовані бібліотеки з більш ніж 150 алгоритмами обробки даних і керування в т.ч. фільтрація, PID, PDD, нечітке, адаптивне, позиційне регулювання, ШІМ, керування пристроями (клапан, засувка, привод і т.д.), статистичні функції і довільні алгоритми;
- Багато інших можливостей
Суть автопобудови полягає в автоматичній генерації баз каналів операторських станцій і контролерів, що входять у проект АСУТП на основі інформації про число точок введення/виведення, номенклатурі використовуваних контролерів і УСО, наявності і характері зв'язків між ПК і контролерами. У ТРЕЙС МОУД 5 реалізовані наступні процедури автопобудови:
Автопобудова баз каналів для зв'язку з УСО в РС-контролерах - автоматичне формування баз каналів кожного контролера і его настроювання на УСО на основі інформації про число і марку РС-контролерів, використовуваних у проекті. Технологія автопобудови підтримується в контролерах Micro PC, Круїз, МФК, MIC2000, Advantech PCL і д.р.;
Автопобудова баз каналів для зв'язку зі звичайними контролерами - автоматичне генерування бази каналів операторських станцій і настроювання на найбільш розповсюджені в Росії контролери, наприклад Реміконт, Ломіконт, Ш-711, ТСМ, ЭК-2000, ADAM 4000, ADAM5000, Allen Bradley, Siemens і ін.;
Автопобудова зв'язків між вузлами: "ПК-ПК", "ПК-контролери" - автоматичне створення, підтримка і відновлення комунікацій (наприклад мережевих, RS-232/485, Profibus і т.д.) між вузлами розподіленої АСУТП;
Автопобудова при імпорті баз технологічних параметрів.
При роботі в реальному часі технологія автопобудови відслідковує зміни бази каналів на різних вузлах розподіленої АСКТП (на операторських станціях і в контролерах) і автоматично проводить необхідні зміни. Так наприклад, якщо додати( видалити ) датчик, ТРЕЙС МОУД автоматично додасть(видалить) і настроїть канали на усіх вузлах розподіленої АСУ.
АСКТП реалізовується на контролерах Lagoon, а також комунікаційних модулях, модулях аналогового вводу/виводу, модулях дискретного вводу/виводу серії I-7000.
Базовим процесорним модулем, що використовуються при розробці АСКТП є контролер І-7188 (І-7188 – аналог контролера Lagoon). Власне кажучи І-7188 - це маленький PC- сумісний комп'ютер. У ньому є процесор АМВ 188-40МГЦ, 256 кбайт SRAM пам'яті (ОЗУ), електронний Flash-диск (аналог твердого диска) обсягом 512кбайт, годинник реального часу, 4 послідовних порти, тобто майже всі необхідні атрибути звичайного комп'ютера.
Технічні характеристики контролера І-7188.
Процесор: AMD 188-40МГЦ
SRAM: 256кб
Flash-диск: 512кб
Максимальний обсяг програми користувача: 448кб
Операційна система:
- Datalіght's ROM-DOS, сумісна з MS-DOS 6.2
- підтримує RAM-DІSK і Flash ROM-DІSK
- завантаження програм з вилученого комп'ютера
Годинник реального часу:
- відсутня "Проблема 2000 року (Y2K)",
- рахує секунди, хвилини, годинник, дні, місяці, роки від 1980 до 2079,
- NVSRAM (енергонезалежна пам'ять): 31 байт, час збереження даних не менш 10 років,
- літієва батарея для годин реального часу і NVSRAM
EEPROM: 1024 байта, більш 1,000,000 циклів перезапису
Послідовні порти: 4
- максимальна швидкість обміну 115.2кбод
- СОМ1: RS-232 чи RS-485 (вибирається перемичкою)
- СОМ2: RS-485
- COM3: RS-232
- COM4: RS-232
Буфер FІFO: 16 байт (СОМ1, СОМ2)
Буфер черги: 1кб на кожен порт
Індикатор: світодіодний 5-розрядний семисегментний
Живлення: +10 ... +30В
Споживана потужність: 2.2 Вт максимум
Температура роботи: від -20°С до +75°С.
4.2 Організація бази каналів
У Редакторі бази каналів створюється математична основа системи керування: описуються конфігурації всіх робочих станцій, контролерів і УСО, використовуваних у системі керування, набудовуються інформаційні потоки між ними. Тут же описуються вхідні і вихідні сигнали і їхній зв'язок із пристроями збору даних і керування. У цьому редакторі задаються періоди чи опитування формування сигналів, набудовуються закони первинної обробки і керування, технологічні границі, структура математичної обробки даних. Тут установлюється, які дані, і при яких умовах зберігати в різних архівах, набудовується мережний обмін, описуються задачі керування архівами, документуванням, корекції тимчасових характеристик системи керування, а також зважуються деякі інші задачі.
Для реалізації проекту автоматизації процесу фільтрування створимо 2 вузли:
- ARM – автоматизоване робоче місце;
- Lagoon – вузол керування;
Головне вікно бази каналів має наступний вигляд:
Канали , які входять до AWP:
4.3 Розробка FBD-програм
Для реалізації програмного забезпечення в базі каналів створюєм FBD програми . У цьому вікні редактора бази каналів здійснюється створення і редагування задач обробки даних і керування, оформлених у виді окремих FBD-програм мовою Техно FBD. Вхід у це вікно здійснюється або по команді з головного меню, або натисканням ЛК на відповідній іконці панелі інструментів.
Створена FBD програма регулювання рівня
Створена FBD програма вимірювання температури