Разработка автоматической системы управления водогрейным котлом КВГМ-100 (стр. 14 из 22)

· увеличение масштаба графиков (сжатие графиков) в 2 раза;

· уменьшение масштаба графиков (растяжение графиков) в 2 раза;

· существует возможность медленного или быстрого перемещения визира.

· поиск данных и установка окна на требуемые дату/время;

· включение и отключение режима осреднения значений параметров;

· включение и отключение режима интегрирования параметров;

· изменение масштаба времени интегрирования параметров.

Каждый из параметров отображается своим цветом и в своем масштабе. Диапазон значений параметра (6,7) отображается цветом данного параметра.

При изменении масштаба графиков линии верхней и нижней аварийных границ (4,5) перемещаются в соответствии с текущим масштабом.

Время и дата для границ окна и для визира отображаются в виде :

В графическом режиме просмотра истории поддерживаются два режима работы:

· ТРЕНД – оперативное отображение текущих значений параметров синхронно с приемом данных от контроллера;

· ОКНО – просмотр любого фрагмента истории.

Режим ТРЕНД является начальным при входе в историю. Отрисовка графиков параметров выполняется на фоне приема и обработки данных от Контроллера.

При чтении "старых" данных с жесткого диска зажигается индикатор "поиск" (10). Режим осреднения значений параметров позволяет управлять точностью отображения значений параметров и скоростью отрисовки графиков при больших масштабах времени, когда одной точке графика соответствует несколько значений параметра из базы данных (архива).

При включенном режиме осреднения каждая точка графика и значение под визиром соответствует среднему из всех значений параметра для данной точки.

При входе в историю режим осреднения выключен. Отключение режима осреднения позволяет существенно увеличить скорость отрисовки графиков за счет снижения точности отображения при больших масштабах.

Режим интегрирования параметров позволяет получить интегральные значения аналоговых параметров за требуемый временной интервал при просмотре истории изменения параметров в графической форме.

Просмотр истории аварий.

Каждая возникшая аварийная или предаварийная ситуация фиксируется в журнале аварийных ситуаций. При вызове журнала аварий, на экране появляется рамка, содержащая сведения об аварийных ситуациях в хронологическом порядке (чем выше строка, тем более новой записи журнала аварий она соответствует). Для каждой ситуации выдается время ее возникновения, аббревиатура переменной, тип аварийной ситуации. Исчезновение аварийной ситуации (т.е. момент прихода значения переменной в норму) также фиксируется в журнале аварий. Можно получить полное наименование параметра по его аббревиатуре.

Ошибки контроллера и ошибки в линии связи отражаются записью "Особая ситуация в канале N" с выдачей кода ошибки. Возможен поиск фрагмента протокола по дате и времени. На рисунке 11 представлен внешний вид протокола "Карта аварий".

Рис. 11. Вид истории аварий.

Печать фрагментов системных архивов.

Система СКАТ-Х обеспечивает печать на принтере фрагментов системных архивов. Эта информация может использоваться для детального анализа: самого технологического процесса, причин возникновения аварийных ситуаций, правильности действий оператора в определенных ситуациях (не обязательно аварийных).

Для работы данного процесса необходимо задать следующие параметры:

· дату и время начала печати.

· дату и время конца печати.

· тип выводимых данных (режим печати):

· "Параметры" – печать значений параметров;

· "Аварии" – печать фрагмента истории аварий;

· "Оператор" – печать фрагмента протокола действий оператора;

· "Полная печать" - комплексная печать всей информации, запрашиваемой режимами "Параметры","Аварии" и "Оператор".

· список технологических параметров и интервал печати значений параметров в минутах, если запрашивается печать параметров. На рисунке 12 представлен вид окна печати.

Рис. 12. Вид окна печати.

При запуске процесса выполняется контроль правильности задания параметров, соответствия заданного времени текущему состоянию системных архивов. При обнаружении ошибок на микродисплее появляется сообщение: "ошибки параметров". Если ошибки не обнаружены, то формируется файл результатов и выполняется его печать. При неготовности принтера на микродисплее выдается соответствующее сообщение.

При печати выполняются также следующие действия :

· выдается номер смены в начале интервала печати и при изменении смены;

· разделяются таблицы печати значений дискретных и аналоговых параметров;

· значения аналоговых параметров печатаются с заданным оператором интервалом с осреднением значений на интервале;

· печатаются только изменения состояния дискретных переменных (дата и время изменения, новое состояние);

· выполняется расчет и печать общего времени нахождения параметра во включенном и выключенном состояниях за интервал печати.

1.7.2 Описание входных и выходных сигналов контроллера

Для обеспечения возможности контроля за ходом технологического процесса, на СКАТ-Х необходимо завести используемые сигналы, полное их описание приведено в таблице приложения 5.

1.8 Выбор и обоснование математического и системного обеспечения

1.8.1 ППП СКАТ-Х

1.8.1.1 Назначение системы

ППП СКАТ-Х (в последующем система СКАТ-Х) предназначен для решения задач автоматизации управления технологическими процессами и производствами непрерывного и дискретного характера в реальном масштабе времени.

Область применения системы – автоматизация процессов химической, нефтехимической, биохимической, фармацевтической, металлургической, пищевой промышленности.

СКАТ-Х является распределенной системой управления с гибкой структурой, включающей диспетчерскую технологическую станцию (ДТС), до 16 локальных технологических станций (ЛТС) и систему взаимодействия с объектом управления на базе микропроцессорных контроллеров (Ломиконт, Ремиконт, МИП, Ш-711).

Гибкость структуры СКАТ-Х проявляется в том, что локальные технологические станции могут выступать как автономные системы, способные решать задачи управления довольно крупными объектами (например, при использовании контроллеров Ломиконт 110/112, до 1024 входных и до 512 выходных аналоговых переменных, до 4096 входных и до 2048 выходных дискретных переменных).

Вместе с тем, ЛТС СКАТ-Х без какой-либо доработки могут быть объеденены в единую информационную систему посредством локальной технологической сети СКАТ-Х. Использование локальной технологической сети позволяет ввести еще один уровень иерархии управления – диспетчерское управление.

Структура системы СКАТ-Х в полной конфигурации представлена на рис. 13.

Рис. 13 . Структура СКАТ-Х в полной конфигурации.

ЛТС решает задачи управления объектом, получая необходимую информацию о состоянии объекта и реализуя управляющие воздействия на объект. ДТС решает задачу координации действий ЛТС в соответствии с заданным критерием управления крупным объектом, получая оперативную информацию с объекта и от операторов ЛТС.

Операторские станции СКАТ-Х (ЛТС и ДТС) реализуются на персональных компьютерах (ПК) в обычном или промышленном исполнении.

1.8.1.2 Технические характеристики станции СКАТ-Х

Основными характеристиками являются:

· Используемая ЭВМ (ПК) – IBM PC/AT-286/287,20Mб,EGA/VGA

· Используемая операционная система – MS-DOS 3.3 и выше

· Объем используемой памяти:

оперативной – не менее 640 Кбайт

дисковой – не менее 10 Mбайт

· Тип линии связи – витая пара

· Тип адаптера связи :

для ЛТС – МПО-8, АПП-8, АПП-8М

для ДТС – АПП-8, АПП-8М

· Число каналов связи :

ЛТС с контроллерами :

в сетевой конфигурации – 7

в автономной конфигурации – 8

ДТС с ЛТС – до 16

· Скорость обмена по каналам связи – до 9600 бод

· Удаленность по кабелю связи:

ЛТС – контроллеры – до 4000 м

ДТС – ЛТС – до 2000 м

· Поддерживаемые протоколы обмена:

ЛТС – контроллеры – Л-110/112, 120/122, Р-110/112, 120/122,

Р-130, МИП Ш-711/1И

· Интервал опроса параметров в установившемся режиме – 1 – 2 сек

· Диапазон настройки интервалов архивирования параметров – 1сек – 18 час.

· Интервал обновления данных на мнемосхемах и индикаторах – 1 – 2 сек

· Максимальное число одновременно обслуживаемых контуров регулирования – 6

· Максимальное число одновременно отображаемых графиков изменения параметров – 6

· Объем архива истории процесса – в пределах свободного объема на диске

· Диапазон настройки интервалов запуска процессов – 0 – 18 час

· Принцип настройки на объект управления – без программирования

· Восстановление после сбоев машины – автоматическое

· Режим работы – непрерывный

· Метод защиты – аппаратно-программный

1.8.1.3 Состав системы

Вся система СКАТ-Х является аппаратно-программным комплексом. Аппаратная часть состоит из:

· персонального компьютера;

· контроллеров, датчиков, исполнительных механизмов и линий связи с ними;

· адаптера и линий связи с контроллерами.

Программная часть комплекса устанавливается на ПК и включает в себя:

· систему настройки на заданный объект управления;

· систему обеспечения целостности комплекса;

· систему управления (Монитор пульта оператора).

1.8.1.4 Общие принципы построения системы СКАТ-Х

Функции системы СКАТ-Х. Программная система СКАТ-Х состоит из двух основных частей: системы настройки на объект управления (системы подготовки) и системы управления объектом.