Система управления работой электролизёрами «Тролль» и «Алюминий», страница 2

Технологическая сеть ArcNet объединяет блоки управления электролизерами, КТНС и АРМ оператора серии Независимая сеть каждого корпуса (Рис. 1) реализована по совмещенной схеме «звезда» и «шина». В каждом корпусе стоит хаб, к которому оптоволоконным кабелем подключены 8 групп БУ. В тех БУ, к которым приходит оптический кабель, установлены трансиверы, преобразующие оптический сигнал в сигнал для коаксиального кабеля внутри группы реализован на коаксиальном кабеле с оптоволоконными перемычками. К этому же хабу оптоволоконным кабелем подключены компьютер верхнего уровня - АРМ Оператора корпуса и контроллер тока/напряжения серии При этом один КТНС включен в две независимые сети  корпусов

Рис. 1. Схема сети одного корпуса

Такое решение архитектуры сети обеспечивает:

• Минимизацию возможных гальванических связей по сетевому кабелю -коаксиальным кабелем, по которому может возникнуть гальваническая связь, соединены блоки, связанные не более чем с 6 последовательными ваннами, падение напряжения на которых не превышает обычно 30 Вольт.

• Гальваническую изоляцию помещений операторов серии и КПП от потенциала серии.

• Достижение значительной суммарной протяженности сетевых линий (длина корпуса составляет порядка 700 м) при длине коаксиальных сегментов не более 100 - 120 м, что обеспечивает устойчивую работу сети ArcNet.

АРМ Оператора (Компьютер монитора)

АРМ Оператора корпуса (Компьютер монитора) представляет собой настольный ПК Pentium с 17" монитором, оснащенный звуковой платой SoundBlaster, а также сетевыми платами ArcNet, включенной в сеть ArcNet корпуса, и EtherNet, соединенной с Компьютером базы данных.

АРМ Технолога (Компьютер базы данных)

АРМ Технолога (Компьютер базы данных) представляет собой настольный ПК Pentium, оснащенный сетевой платой EtherNet, предназначенной для соединения с Компьютером монитора и включения Компьютера базы данных в сеть административного персонала.

2.3 Описание функции, выполняемых элементами системы.

2.3.1 Блок управления (БУ) электролизером

Блок управления является основным элементом системы. Программное и аппаратное обеспечение БУ выполняет следующие функции:

• Управление процессом электролиза алюминия. Все алгоритмы управления реализованы только в БУ, т.е. другие элементы системы не занимаются управлением процессом производства алюминия.  Перечень и описание реализуемых алгоритмов приведены в разделе 3 данного документа.

• Работа в автономном режиме - БУ может быть отключен от верхнего уровня (АРМ оператора). При этом управление процессом электролиза продолжается в штатном режиме. Если верхний уровень подключится не позднее 3 суток, практически вся информация за это время будет передана в АРМ оператора и далее в АРМ технолога.

• Обработка и  накопление данных о работе двух электролизеров, подключенных к БУ. Данные о работе ванны хранятся в течение 3..14 дней, в зависимости от типа данных. Например, напряжение ванны, усредненное по 3 минуты, хранится до 3 суток.

• Ручное управление при отсутствии информации о токе серии. В случае отсутствия информации о токе серии от КТНС (например, обрыв кабеля), БУ продолжает полноценное накопление информации и управление с отключением алгоритмов контроля концентрации.

• Обработка нештатных ситуаций и аварий оборудования электролизера. БУ обрабатывает нештатные ситуации как самого процесса электролиза (уход ванны, АЭ и пр.), так и аварии оборудования ванны (короткое замыкание, недогруз, перегрузка двигателей и т.п.). Информация о нештатных ситуациях передается на АРМ оператора и ст. мастера и объявляется по громкоговорящей связи.

• Ручное управление анодом, кожухом, АПГ, регламентными работами с пульта управления на передней панели БУ.

• Изменение уставок (защищенное паролем) с панели управления БУ.

-Отображение одного из 64 параметров на 3х разрядных 7ми сегментных индикаторах, расположенных на передней панели БУ.

2.3.2 Контроллер тока и напряжения серии (КТНС)

КТНС получает сигнал тока серии и напряжений корпусов, оцифровывает их и передает по сети ArcNet в блоки управления. Основные функции, выполняемые КТНС:

• Преобразует аналоговые сигналы тока и напряжений корпусов в цифровую форму,

-Периодически (около 10 раз в секунду) передает усредненное за 100 мс значения тока серии и напряжения корпусов по технологической сети корпуса.

• Отображает текущие значения тока и напряжений на выносной светодиодной панели индикации

• Накапливает информацию о токе серии и напряжениях корпусов

2.3.3 Технологическая сеть ArcNet

Технологическая сеть объединяет все БУ корпуса, КТНС и АРМ оператора и старшего мастера. Основные функции, выполняемые сетью:

• Обеспечение обмена информацией между БУ, АРМами и КТНС,

• Гарантированное максимальное время доставки пакета данных по сети (для сети в которой около 60 узлов, ArcNet гарантирует максимальное время обхода жетона около 200 миллисекунд)

2.3.4 АРМ Оператора (Компьютер монитора и ст.мастера)

АРМ (компьютер) оператора с установленным ПО предназначен для отображения информации о состоянии электролизеров и течении процесса электролиза, изменения уставок и настроек ПО нижнего уровня, управления оборудованием электролизера, информировании персонала о нештатных ситуациях в процессе электролиза. Аналогично АРМу оператора устроен АРМ старшего мастера.

2.3.5 АРМ Технолога (Компьютер базы данных)

Компьютер базы данных с установленным ПО предназначен для накопления данных, печати сводок и анализа работы серии.

Работая в автономном режиме, АРМ Технолога выполняет следующие функции:

• Сохраняет информацию о работе всех электролизеров серии в течение 3-х лет для последующей обработки и анализа.