Наличие интерфейса связи с другим оборудованием

Современные системы регулирования обычно являются частью крупных систем управления. Чтобы интегрировать регуляторы с остальным оборудованием или реализовать удобный интерфейс пользователя на операторской станции они должен иметь интерфейс связи. Самые простые регуляторы не имеют средств подключения. Наиболее распространенными интерфейсами для связи с верхним уровнем являются RS-232 и RS-485. Многие производители реализуют свой протокол обмена с регуляторами, но наиболее распространенным, можно сказать стандартным, стала поддержка протокола MODBUS RTU.

Наличие и качество алгоритмов автонастройки параметров системы регулирования

Это очень важная функция для создания системы автоматического регулирования на объекта, чьи динамические характеристики заранее не известны или сильно меняются во времени.

Число обслуживаемых контуров регулирования

Наиболее распространены регуляторы на один контур. Но в настоящее время все больше появляется многоконтурных регуляторов. Такие регуляторы часто позволяют реализовать взаимосвязанное регулирование параметров.

Питание регуляторов

Важным параметром является необходимость использования внешнего источника питания на 24 В постоянного тока и наличие встроенного питания измерительных цепей.

Программируемы логический контроллер

Программи́руемый логи́ческий контро́ллер (ПЛК) (англ. Programmable Logic Controller, PLC) или программируемый контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станком (ЧПУ, англ. Computer numerical control, CNC).

ПЛК являются устройствами реального времени.

В отличие от:

- микроконтроллера (однокристального компьютера), микросхемы предназначенной для управления электронными устройствами, областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства, в контексте производственного предприятия;

- компьютеров, ПЛК ориентированы на работу с машинами и имеют развитый машинный ввод-вывод сигналов датчиков и исполнительных механизмов в противовес возможностям компьютера, ориентированного на человека (клавиатура, мышь, монитор и т.п.);

- встраиваемых систем – ПЛК изготавливается как самостоятельное изделие, отдельно от управляемого при его помощи оборудования.

Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов. Эта схема задавалась жёстко на этапе проектирования и не могла быть изменена далее.

Первый в мире ПЛК — MOdular DIgital CONtroller (Modicon) 084, имеющий память 4 кБ, произведен в 1968 году.

В первых ПЛК, пришедших на замену обычным логическим контроллерам, логика соединений программировалась схемой соединений LD (Ladder logic Diagram). Устройство имело тот же принцип работы, но реле и контакты (кроме входных и выходных) были виртуальными, то есть существовали в виде программы, выполняемой микроконтроллером ПЛК. Современные ПЛК являются «свободно программируемыми».

В системах управления технологическими объектами логические команды преобладают над числовыми операциями, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера (шины шириной 8 или 16 бит), получить мощные системы действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции реализуются наравне с логическими. В то же время, в отличие от большинства процессоров компьютеров, в ПЛК обеспечивается доступ к отдельным битам памяти.

Основные ПЛК

- Siemens — SIMATIC S5 и S7;

- Segnetics — Pixel 2511 и SMH 2Gi;

- Omron;

- Mitsubishi — серия Melsec (FX, Q);

- Schneider Electric — PLC Twido и более функциональная серия Modicon: M340, TSX Premium, TSX Quantum, TSX Atrium;

- Beckhoff

- Allen-Bradley: ControlLogix

 

Интерфейсы ПЛК

ПЛК в своём составе не имеют интерфейса для человека, типа клавиатуры и дисплея. Их программирование, диагностика и обслуживание производится подключаемыми для этой цели программаторами – специальным устройством или устройствами на базе более современных технологий – персонального компьютера или ноутбука, со специальными интерфейсами и со специальным программным обеспечением (например, SIMATIC STEP 7 в случае ПЛК SIMATIC S7-300 или SIMATIC S7-400). В системах управления технологическими процессами ПЛК взаимодействуют с различными компонентами систем человеко-машинного интерфейса (например операторскими панелями) или рабочими местами операторов на базе ПК, часто промышленных, обычно через промышленную сеть

Датчики и исполнительные устройства подключаются к ПЛК:

- централизованно: в корзину ПЛК устанавливаются модули ввода-вывода. Датчики и исполнительные устройства подключаются отдельными проводами непосредственно, либо при помощи согласовательных модулей, к входам/выходам сигнальных модулей;

- или по методу распределённой периферии, когда удалённые от ПЛК датчики и исполнительные устройства связаны с ПЛК посредством каналов связи и, возможно, корзин-расширителей с использованием связей типа «ведущий-ведомый» (англ. Master-Slave)

Классификация ПЛК по конструктивному исполнению:

- Модульные;

- Моноблочные;

- РС-base совместимые.

 

2Описание датчиков 2.1Преобразователи измерительные разности давлений САПФИР-22ДД-(Вн,Ех) ТУ 25-02.720136-83 (ТУ 25-02.720441-85)   Прибор предназначен для работы в системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами путем непрерывного преобразования разности давления среды в стандартный токовый выходной сигнал с передачей его на вторичную аппаратуру или исполнительные механизмы. Приборы используются для измерения расхода жидкостей, газа, пара, уровня жидкости. Преобразователи "Сапфир-22ДД-Ех" могут устанавливаться во взрывоопасных зонах установок и помещений, преобразователи "Сапфир-22ДД" - на объектах атомной энергетики.

Рисунок – 3 преобразователь "Сапфир-22ДД"   Прибор состоит из измерительного блока и электронного устройства, выполненных в виде единой конструкции.

 

 

Таблица 1 - Основные технические характеристики

Модель	Верхний предел измерений	Предельно допускаемое рабочее избыточное давление, МПа (кг/см2)	Предел допускаемой основной погрешности ± g, %
кПа (кгс/м2)	МПа (кгс/см2)
	0,25 (25)		4,0 (40)	0,5; 1.0
0,40 (40)	0,5
0,63 (63)	0,5
1,0 (100)	0,25; 0,5
1,6 (160)	0,25; 0,5
	2,5 (250)		4,0 (40)	0,25; 0,5
4,0 (400)	0,25; 0,5
6,3 (630)	0,25; 0,5
10 (1000)	0,5
	6,3 (630)х		16 (160)	0,25; 0,5
10 (1000)	0,5
16 (1600)	0,5
25 (2500)	0,25; 0,5
40 (4000)	0,25; 0,5
	6,3 (630)		40 (400)	0,25; 0,5
10 (1000)	0,5
16 (1600)	0,5
25 (2500)	0,25; 0,5
40 (4000)	0,25; 0,5
	40 х	(0,4) х	16 (160)	0,25; 0,5
	(0,63)	0,25; 0,5
	(1,0)	0,25; 0,5
	(1,6)	0,25; 0,5
	(2,5)	0,25; 0,5
	40 х	(0,4) х	40 (400)	0,25; 0,5
	(0,63)	0,25; 0,5
	(1,0)	0,25; 0,5
	(1,6)	0,25; 0,5

Преобразователи с верхними пределами измерений, отмеченные знаком "х", рекомендуется применять только при необходимости их перенастройки в период эксплуатации на другие пределы измерений, предусмотренные для данной модели.

Таблица 2 пределы измерений, предусмотренные для Сапфир-22ДД

Выходной сигнал (мА)	- 0-5 (код 05) или 0-20 (код 02) или 4-20 (код 42) - 5-0 (код 50) или 20-0 (код 20) или 20-4 (код 24)(для Сапфир-22ДД-Ех с блоком преобразования сигнала БПС-24 или БПС-90)
Климатическое исполнение (для температуры окружающего воздуха)	УХЛ* 3.1 (от 5 до 50 °С) У* 2 (от минус 30 до плюс 50 °С) Т3 (от минус 10 до плюс 55 °С)
Питание	(36± 0,72)В – для Сапфир-22ДД 24В – для Сапфир-22ДД-Ех от блоков БПС-24 или БПС-90
Потребляемая мощность	не более 1,2 В·А для Сапфир-22ДД
Масса (кг)	12,9 для модели 2410 6,3 для моделей 2420, 2430, 2434, 2440, 2444

 

Таблица 3 Обозначение исполнения датчиков по материалам, контактирующим с измеряемой средой

Обозначение исполнения	Материал мембран	Материал фланцев, пробок, ниппеля, монтажного фланца
	36НХТЮ	Углеродистая сталь
	36НХТЮ	12Х12Н10Т

Таблица 4 Варианты монтажных частей

Код	Монтажные части
К 1/2	Монтажный фланец с резьбовым отверстием К 1/2"
К 1/4	Монтажный фланец с резьбовым отверстием К 1/4"
М 20	Ниппель с накидной гайкой М20Х1,5

Взрывозащита - искробезопасная цепь, маркировка "0ExiaIICT6" - для исполнения "Сапфир-22ДД-Ех". Обычное (невзрывозащищённое) исполнение "Сапфир-22ДД" по ТУ 25-02.720136-83. Контролируемая среда агрессивная или нейтральная - жидкость, газ, пар.