Автоматизация процессов

Наша компания более 4-х лет занимается задачей усовершенствования автоматизации технологических процессов на предприятиях и различных опытных экпериментальных установках.

ОТ МОНИТОРИНГА ДО АСУ ТП: ПРЕДЛОЖЕНИИЕ КОМПАНИИ ELDE E.C.  — О СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ, О СПЕЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ РОССИИ.

Центральным звеном автоматизации  технологического процесса является микропроцессор (микро-ЭВМ) . Сейчас трудно представить прибор или аппарат где не использовался микроконтроллер в составе которого имеется микропроцессор –  электронные градусники , электросчетчики, мультиметры,  телевизоры,  кондиционеры  и многое другое. Ввиду низкой стоимости – однокристальная ЭВМ стоит около 0,75 $ USA эффективные микроконтроллеры стали так популярны. Основное их преимущество –универсальность использования.

1. Мониторинг – это, непрерывный контроль параметров. Основа мониторинга — это датчики информации, то есть преобразователи физического параметра в ток или напряжение. Перечень наиболее применимых   датчиков

o Датчик тока (переменного и постоянного)

o Датчик напряжения (переменного и постоянного)

o Датчик температуры

o Датчик давления

o Датчик дифференциального давления

o Датчик контроля питающей электросети

o Датчик движения

o Датчик скорости

o Датчик уровня – бинарный и многопозиционный

o Датчик день  – ночь

o Датчик концентрации газов – измерение аналоговое и пороговое.

 

Информация от датчика вводится в память контроллера – как правило это однокристальный процессор,  и далее сравнивается с порогами нижним и верхним, что фиксируется в памяти контроллера и выдается сигнал. В НОРМЕ или АВАРИЯ. В алгоритме обработки определено как реагировать на это системе. Это может включение  вентиляции, включение освещения, останов системы, включение модуля звукового синтеза и другое.

2.  Обработка информации .

Хранящаяся в памяти, обычно в оперативной, принятая информация поступает на устройства сравнения, где и формируются признаки:  больше, равно или меньше установленного порога, что является признаками : в норме или авария. Мы рассмотрели вариант анализа результата при одном аргументе, но при нескольких аргументах процесс последовательно проходит вышеописанное,  но результат определяется в зависимости от нескольких аргументов. Итак, некоторые виды обработки входной информации.

o Однопороговый  – многопороговый  (аналоговый ) анализ. При измерении концентрации метана в атмосфере, например,  устанавливается допустимый порог и при превышении его выдается сигнал АВАРИЯ.  Например,    в случае многопорогового измерения сигнал обрабатывается   и учитывается другой параметр для получения требуемой  тепловой мощности.

o Критерийная обработка. Суть этой обработки в следующем: в регулируемом процессе используется два аргумента — например,   амплитуда и доверительный временной интервал. Если сигнал превышает заданный порог, то определяется превышен ли временной доверительный интервал. И, тогда , решение принимается по принципу: информация не берется в учет если заданный порог превышен, но временной доверительный интервал нет; иначе – появляется сигнал АВАРИЯ. Создается временное скользящее окно и закладывается критерийная обработка.

o ПИД- регуляторы. Например,   при поддержании стабильной температуры наилучший   метод – это регуляторы, учитывающие пропорциональное интегральное и дифференциальные воздействия среды. Пропорциональное воздействие –способность изменять тепловую мощность с учетом функции  воздействия, интегральное воздействия –то инерция системы и дифференциальное – это реакция регулятора на случайное воздействие на систему.

На этих примерах не исчерпываются виды обработки информации с помощью  контроллеров: создание выходнойрегулировочной функции по требуемому закону, Фурье – анализ, интегральное исчисление, усреднение и многое другое.

3. Отображение. Результат работы автоматизированной системы в зависимости от  типа задачи выводится на индикацию в удобном виде для оператора и для коллектива обслуживающего систему.

o Дискретная индикация. Широко используется при ограниченном числе решений системы: по  каждому решению  —  отображение на своем индикаторе

o Светодиодная панно  -обычно это бегущая строка или несколько строк для отображения достаточно большого объема символьной информации

o Жидкокристаллический экран  позволяет увидеть одновременно символьную и в графическом виде работу системы .

o Табло коллективного пользования — это отображение в большом формате работы комплекса включая показ видеосюжетов.

       

4. Сигнализация

o Световая – используется цветовая гамма с применением светофорной цветовой логики: зеленый  вид – в норме, желтый – ситуация предаварийная, красный — авария

o Звуковая- зуммер, звуковой синтез. Простейший вид звукового сигнала –зуммер, звонок или полифония. Однако, использование звукового синтеза- то, есть голосовое оповещение ситуации, сокращает время реакции оператора.

o Предаварийная — обычно используются два сенсора человека: слух и зрение, но в зависимости от важности  и типа задачи принимается тот или иной вид  или 2 вида оповещения ситуации.

o Аварийная – дополнительно к выше описанной предаварийной реализации может часть задач быть возложено на АСУ, то есть некое исполнение для снятия последствий аварии.

5. Управление

o Дискретное  — бинарное представляет собой команды ВКЛЮЧИТЬ (пуск) или ОСТАНОВ (выключить). Как правило, для

реализации описанных команд используются  специальные усилители дискретного типа, включающие мощные механизмы

o Кодовое управление предполагает наличие на приемной стороне контролера для приема кодов управления с последующей отработки команды. Для исключения ошибки управления используются методы передачи кодов с избыточностью и квитирования приема.

Расстояние сигнала управления:  локальное до 1 км; с использованием  мобильной связи  или спутниковой связи — может увеличиваться достаточно для решения задачи. Следует отметить, что интерфейс обмена может быть только последовательный и посылка — дискретная. Эти условия обеспечивают качество и надежность канала обмена на большие расстояния.

6.  Комплектность,  тип исполнения. Эти требования определяются техническим заданием на систему согласованные с исполнителем  в части реализуемости в  требуемые сроки.

* Состав системы, виды отображения, быстродействие, реакция системы на нештатные ситуации и резервирование канала и работы контроллера определяются техническими требованиями

* техническими требованиями могут включать поставку  тренажера  для обслуживающего персонала, что сокращает сроки внедрения и обучение обслуживающего персонала

7. Типы оборудования, условия эксплуатации.

Оборудование работающее во взрывоопасной среде при эксплуатации должно иметь соответствующее разрешение или сертификат. Потому акцент фирмы направлен на это сложное оборудование, требующее специальных знаний на разработку и изготовление.

* Компрессорные установки, работающие во взрывоопасной среде и включающие в своем составе устройства ПАЗ

* Компрессорные станции, работающие во взрывоопасной среде и включающие в своем составе устройства ПАЗ

* Специальное освещение с использованием полупроводниковых источников света – светодиоды высокой яркости, светодиодные матрицы —  полной цветовой гаммы и работающие во взрывоопасной среде.