Системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления, страница 4

Плата PCLD-8115 позволяет установить дополнительные пассивные элементы в специально отведенные места для построения специальных цепей нормализации сигналов, фильтры низкой частоты, делители напряжения и преобразователи тока в напряжение. Также в плату встроена схема компенсации температуры холодного спая.

2.5 Блок питания

Блок питания обеспечивает питание элементов лабораторного стенда от сети переменного тока напряжением 220В. Кроме того, с блока питания подается аналоговый сигнал, уровень напряжения которого регулируется потенциометром, расположенным на лицевой панели блока .Контроль величины аналогового сигнала осуществляется стрелочным вольтметром.

2.6 Блок дискретных сигналов

Питание блока дискретных сигналов осуществляется постоянным напряжением 10В. На лицевой панели блока дискретных сигналов расположены : тумблеры, сигналы с которых поступают на плату гальванической развязки в качестве дискретных входов, и два ряда индикаторов, сигнализирующих о состоянии выходов платы релейных выходов.

2.7 Объект управления

Объект управления включает в себя электрический исполнительный механизм  переменого тока (ИМ), промежуточные реле, нагревательный элемент; термопреобразователь, потенциометрический датчик положения   и индикатор положения (стрелка на валу исполнительного механизма). Питание ИМ осуществляется переменным током напряжением 220В.

Промежуточные реле управляют направлением вращением двигателя исполнительного механизма. На валу исполнительного механизма жестко закреплена термопара, которая приближается или отдаляется от нагревательного элемента при вращении двигателя. Термопара, воспринимающая температуру нагревательного элемента, подключена к модулям сбора данных ADAM 4011 и 4014D. Исполнительный механизм оснащен встроенным потенциометром, позволяющим передать информацию о положении ИМ к аналоговым вводам платы PCL-818L (через клеммную плату PCL-8115).

Таким образом, регулируемыми параметрами могут быть как температура датчика, так и положение исполнительного механизма.

3 Описание работы системы сбора данных и управления

Структурная схема, поясняющая работу лабораторной установки, приведена на  рисунке 1.

Сигнал от термопары типа Е (хромель/константан ) поступает на модули аналогового ввода ADAM 4011 и  ADAM 4014D, объединенные в сеть  посредством интерфейса RS-485 и затем , после  преобразования RS-232/ RS-485 – к порту COM2 компьютера. Далее значения термоЭДС могут обрабатываться  SCADA, в данном случае- "Genie".

Пакет Genie, разработанный фирмой ADVANTECH, является инструментальным средством для создания программного обеспечения сбора данных и оперативного диспетчерского управления, исполняющегося в среде MS Windows 3.x, Windows 95 и Windows 98.

Genie может применяться в проектах АСУ ТП масштаба технологического участка и/или цеха, с начальным или средним уровнем сложности.

Обращение к устройствам ADAM 4011 и 4014D в стратегии Genie происходит через блоки аналогового ввода (AI).

Изменение величины температуры и следовательно термоЭДС термопреобразователя  достигается путем поворота вала исполнительного механизма на некоторый угол, что приводит к удалению либо приближению термопары к  источнику тепла. Управляющий сигнал от компьютера из блока дискретного вывода (DO) стратегии Genie, настроенного на плату PCL-724, передается на плату PCL-785, где происходит замыкание контактов реле, максимальное коммутирующее напряжение которых по переменному току составляет 120В, 0,25А. Так как напряжение питания исполнительного механизма составляет 220В при довольно значительных токах,  необходимо использовать дополнительные промежуточные реле, коммутирующие 220В. Питание на управляющие обмотки промежуточных реле поступает через контакты реле платы PCL-785.

Аналоговый испытательный сигнал , необходимый для проведения лабораторных работ, подается от блока питания  на плату клеммных соединений PCLD-8115. Установка определенного уровня сигнала производится ручкой потенциометра, расположенной на его лицевой панели. Контроль величины установленного напряжения осуществляется стрелочным вольтметром.

На валу ИМ укреплен потенциометрический преобразователь, являющийся датчикам поворота вала. Напряжение этого датчика также поступает на плату клеммных соединений PCLD-8115.

Сигналы с платы PCLD-8115 по стандартному соединительному кабелю поступают на плату аналоговых входов/выходов PCL-818L, которая установлена в компьютере.

Значение аналогового испытательного сигнала и значение сигнала от потенциометрического датчика могут быть введены в стратегию Genie через блоки аналогового ввода (AI), настроенного на плату PCL-818L.

Дискретные сигналы от блока дискретных сигналов поступают на плату PCL-782. Всего на эту плату гальванической развязки в соответствии с устройством стенда поступает 14 дискретных сигналов. Значение каждого сигнала зависит от состояния тумблеров этого блока . Сигналы от платы PCL-782 по стандартным соединительным проводам поступают на плату дискретного ввода-вывода PCL-724 и могут быть получены в стратегии в блоке дискретного ввода (DI).


Кроме того, два ряда светодиодов, расположенных на блоке дискретных сигналов, сигнализируют о состоянии контактов восьми реле платы PCL-785. Верхний ряд светодиодов сигнализирует о том, что контакты

Рисунок 2 - Организация ввода- вывода дискретных сигналов

реле замкнуты, а нижний ряд показывает, что контакты реле разомкнуты. Замыкание или размыкание контактов показывается путем включения соответствующего светодиода в верхнем или нижнем ряду.

4 Настройка устройств

Для настройки устройств ввода-вывода в Genie необходимо после запуска программы выбрать пункт «Настройка», и далее из появившегося меню выбрать пункт «Устройства…», как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 -  Вызов окна настройки устройств