Разработка системы автоматизации и выбор Ктс. Выбор комплекса технических средств системы автоматизации

Кроме того, этим определяется выбор типа терминала (цветной/монохромный), поскольку в cложных системах для лучшего восприятия информации необходимо вводить цветовую дифференциацию различных состояний объекта.

Для отображения состояния исполнительных механизмов, следует взять терминал с цветной матрицей. Учитывая все это, выбираем терминал типа NT631С-ST141-EV1. Некоторые его характеристики приведены в таблице 17.

                                                                                                            Таблица 17

Разрешение, точек	640 x 480
Число символов на экране	80 х 30
Тип дисплея	STN LCD
Число цветов	8
Устройство ввода	Программируемые сенсорные клавиши на экране
Количество клавиш	256
Объем памяти, кБт	1024
Максимальное количество экранов	4000

Дополнительная плата последовательных портов

(коммуникационная плата)

Вставляется в модуль процессора, служит для увеличения возможности связи с внешними устройствами по стандартным протоколам.

Необходима связь со следующими устройствами:

-  промышленный терминал

-  ЭВМ верхнего уровня

Поскольку на процессорном модуле имеется только один последовательный порт, необходима дополнительная интерфейсная плата. Возьмем плату С200HW-DRM21 (Модуль сети DeviceNet, до 1600 точек входа/выхода).

Коммуникационные модули - служат для организации различного вида сетей.

DeviceNet- используется для передачи дискретных и аналоговых сигналов, так и для обмена данными между устройствами. DeviceNet это открытый протокол, который поддерживает связь между различными устройствами. Протокол работает по принципу Master Slave.

Блок питания: контроллер C200HX-CPU44 используют для своей работы переменный ток напряжение 24 В, поэтому выбираем  блок питания переменного тока C200HW-PA204S.

Вывод:

В таблице 18 приведена спецификация выбранного оборудования

Перечень сигналов и выбор модулей

Таблица 18

Позиция	Количество	Модуль  (кол-во вх/вых, шт)
	Аналоговые входные сигналы
Давление газа	1
Уровень в барабане котла	1
Давление пара	1
Давление воздуха	1
Газоанализатор	2
Термометр эл сопротивления	4
Подтверждение работы ИМ	4
Итого:	13	C200AD 002  (8 входов, 2  )
	Дискретные входные сигналы
Защита (на уровень)	2
Проверка сигнализации (световой, звуковой), отключение сигнализации	4
Подтверждение включения дымососа и вентилятора	2
Переключение режима работы и режима розжига	2

Продолжение табл.18

Отключение защиты	1
Давление газа	1
Давление пара	1
Разряжение	1
Давление воздуха	1
Итого:	15	C200H-ID217 (16 вх, 1 шт)
		Дискретные выходные сигналы
Регулирование: Газ	2
Пит вода	2
Разряжение	2
Подача воздуха	2
Сигнализация: уровень	1
Понижение давление воздуха	1
Понижение/повышение давления газа	2
Повышение давления пара	1
Звуковая сигнализация	1
Понижение разряжения	1
Защита: Срабатывание эл магнитного клапана	1
Погасание факела	1
Итого	16	C200H-OC211 (12 вх, 2 шт)

Разработка технической структуры структур КТС АСУ.

В графическом материале представлена структурная схема системы управления на базе программируемого микроконтроллера C200HX-CPU44.

Структурная схема системы управления на базе программируемого микроконтроллера C200HX-CPU44 позволит обеспечить как локальную работу, так и работу в составе сети. При этом обеспечивается ввод–вывод дискретных и аналоговых сигналов, отображение информации на дисплее и вывод информации на периферийные устройства (принтер).

Датчики снимают показания с объекта управления и передают их в виде унифицированного сигнала на контроллер через модуль аналоговых и дискретных входов. Информация поступает в модуль управления, где идет ее обработка. После чего модуль управления в соответствии с алгоритмом и заданием вырабатывает управляющий сигнал, который через модули аналоговых и дискретных выходов поступает на исполнительные устройства (исполнительные механизмы и регулирующие органы). Для связи микроконтроллера с местом оператора используется сеть DeviceNet. Связь осуществляется с помощью коммуникационных процессоров (PC). Для вывода информации на экран на производстве применяются ПЭВМ. Промышленные компьютеры предназначены для сбора и компьютерной обработки данных, а также их накопления, решения задач управления визуализации, использования для обработки данных широкой гаммы программного обеспечения персональных компьютеров. Оператор с помощью функциональной клавиатуры может вмешиваться в ход процесса со своего рабочего места, получая при этом информацию на экран дисплея. Для организации связи с датчиками и исполнительными устройствами используется –интерфейсу Host –Link. Для распечатки информации имеется принтер, с которого и получают твердые копии.

4.2. Разработка функциональной схемы автоматизации

Описание функциональной схемы автоматизации

В данном проекте функциональная схема выполнена на базе микроконтроллера C200HX-CPU44 японской фирмы OMRON. Функциональная схема представлена в графическом материале . Спецификация на КТС представлена в приложении 1.

Для стабильной и надежной работы парового котла КЕ25-14Гм система управления  решает следующие основные задачи:

-  управление питанием котла;

-  управление процессом горения;

-  управление автоматическим пуском котла;

-  управление автоматическим остановом котла;

-  автоматическая защита и сигнализация (данная задача рассмотрена в шестом разделе данного диплома).

Для решения этих задач производится регулирование, контроль и регистрация следующих параметров:

Автоматическое регулирование:

-  уровня воды в барабане котла;

-  давления пара в барабане котла;

-  разрежения в топке котла;

-  соотношения «топливо-воздух».

Контроль и регистрация:

-  температуры питательной воды до экономайзера;

-  температуры питательной воды после экономайзера;

-  температуры уходящих газов;

-  температуры воздуха после воздухоподогревателя;

-  содержания кислорода в дымовых газах;

-  давление пара в барабане котла;

-  разрежение в топке;

-  давление воздуха перед горелками;

-  давление газа перед горелками;

-  расход питательной воды;

-  расход пара от котла;

-  расход газа на котел;

-  уровень в барабане котла.

Управление задвижками:

-  управление дутьевыми вентиляторами и дымососами;

-  управление клапаном на подачи топлива в котел;

-  управление задвижкой на питательной воде.

Сигналы с датчиков в унифицированном виде поступают в коммутатор-преобразователь входных сигналов, где они преобразуются и подаются на вход микроконтроллера. В контроллере данные программно обрабатываются, и в результате