Лабораторный роботизированный технолгический комплекс (лртк). 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Лабораторный роботизированный технолгический комплекс (лртк).



ЛРТК – двухуровневая иерархическая система, решает следующие задачи:

- настройки конфигурации системы,

- разработки базы данных проекта,

- организации связи нижнего и верхнего уровня управления

ИАС посредством настройки OPC-сервера,

- разработки операторских панелей.

Нижний уровень управления ЛРТК построен на базе контроллера Beckhoff СХ1000-000 с IР адресом - 172.16.64.221, куда входит и объект управления. Верхний уровень управления построен на одном персональном компьютере. Объектом управления в данной системе является лабораторный роботизированный технологический комплекс (Рис.24)

Рис.24 Лабораторный роботизированный технологический комплекс

 

Комплекс состоит из поточной линии, которая включает 4 конвейера, 2 шибера и 2 рабочие станции (имитаторы сверлильного и фрезерного станка) и трёхосного робота, предназначеного для перемещения детали из конца конвейера в начало. Рефлекторная СУ построена на базе оптико-электронных и электроконтактных датчиков. Управление этим объектом производится контроллером Beckhoff по алгоритму программы, записанной в нём. Верхний уровень реализован на основе SCADA-системы iFix. Управление комплексом производится посредством операторских панелей:

- панель навигации и управления, из которой производится управление объектом и переход между другими экранными панелями;

- панель «таблицы», которая отображает сигналы с датчиков в табличном виде;

- панель «установки», предназначенная для изменения параметров работы станков;

- панель «настройки», предназначенная для изменения внешнего вида операторских панелей.

Панели обеспечивают удобный интерфейс для управления и наблюдения за процессами.

База данных проекта (Рис. 25) предназначена для хранения временных и периодических данных на верхнем уровне, необходимых для управления работой комплекса.

 

Рис.25 База данных ЛРТК.

 

2.ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ТЕКРОН®

ПТК «ТЕКРОН» – многоуровневая иерархическая информационно-измерительная и управляющая система распределённого типа.

Программно-технический комплекс «ТЕКРОН» решает следующие задачи:

- измерение, оперативный контроль технологических параметров, управление технологическим оборудованием, автоматическое управление и регулирование технологических процессов, выполнение противоаварийных защит и блокировок технологических процессов, архивирование значений параметров и событий

- коммерческий учет и диспетчеризацию добываемого, транспортируемого, перерабатываемого и распределяемого природного газа и их компонентов, а также оперативный контроль и архивирование текущих, суммарных и усредненных значений их технических параметров

- коммерческий учет и диспетчеризацию отпускаемой или потребляемой тепловой энергии и теплоносителя в открытых и закрытых водяных и паровых системах теплоснабжения и системах теплопотребления, подключённых по зависимой или независимой схеме присоединения к тепловой сети, и оперативный контроль, архивирование текущих, суммарных и усредненных значений теплофизических параметров теплоносителей

- коммерческий учёт производимой, распределяемой и потребляемой электроэнергии (активной и реактивной составляющей электроэнергии) и режимных параметров электрической сети, а также оперативный контроль, архивирование текущих, суммарных и усредненных значений параметров энергоснабжения/энергопотребления

- сбор данных телеизмерений и телесигнализации с датчиков телеметрии, коммутационного, технологического и вспомогательного оборудования, выдача и контроль выполнения команд телеуправления и телерегулирования коммутационным оборудованием и исполнительными механизмами.

 

Архитектура ПТК

ПТК «ТЕКРОН» - многоуровневая иерархическая информационно-измерительная и управляющая система распределённого типа, включающая в свой состав контроллеры «ТЕКОН» и модульную интегрированную SCADA «КРУГ-2000». Архитектура ПТК в общем виде состоит из верхнего и нижнего уровней.

На нижнем уровне ПТК могут применяться следующие технические средства:

программируемые логические контроллеры (ПЛК):

– контроллеры многофункциональные МФК3000

– контроллеры многофункциональные МФК

– системы интеллектуальных модулей ТЕКОНИК®

– контроллеры многофункциональные ТКМ410

– контроллеры многофункциональные ТКМ700,

которые выполняют функции автоматического сбора (по аналоговым и цифровым измерительным каналам), хранения и обработки измеряемых параметров, автоматического регулирования, технологических защит и блокировок, а также реализуют вычислительные алгоритмы, в том числе вычисление количественных и качественных показателей энергоносителей

барьеры искрозащиты серии TCC Ex.

Также на нижнем уровне могут использоваться коммуникационные контроллеры на базе процессорных модулей Р06 ТЕКОНИК® или им аналогичных. Такие контроллеры предназначены для автоматического сбора (обмена), хранения и первичной обработки измеряемых параметров от внешних устройств и средств измерений по стандартным интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet. Реализуются вычислительные алгоритмы, в том числе вычисление количественных и качественных показателей энергоносителей.

На верхнем уровне (СВУ) ПТК применяются технические средства (ТС), выполненные на базе IBM PC совместимых компьютеров промышленного или офисного исполнения под управлением операционных систем, совместимых со SCADA «КРУГ-2000», а также сетевое оборудование для объединения всех ТС локальной вычислительной сетью Ethernet. В качестве устройств верхнего уровня, в общем случае, могут использоваться:

– выделенные серверы оперативной и (или) архивной базы данных (Серверы ОБД и АБД), предназначенные для сбора, регистрации, заданной математической обработки, в том числе для реализации алгоритмов вычисления количественных и качественных показателей энергоносителей, документирования и архивирования информации, поступающей с ПЛК нижнего уровня

– автоматизированные рабочие места (АРМ) оперативно-диспетчерского и управленческого персонала, которые в общем случае могут быть выполнены с использованием архитектуры «клиент-сервер» (АРМ клиенты). Они предназначены для визуализации оперативной и архивной информации о технологическом процессе с серверов ОБД и АБД, а также для формирования оперативного дистанционного воздействия на объект управления

– серверы «Web-Контроля», предназначенные для передачи информации с ПТК сторонним Пользователям посредством сети Internet

– станции инжиниринга, предназначенные для осуществления наладочных и сервисных работ по обслуживанию абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК

– серверы точного времени, предназначенные для поддержания единого астрономического времени абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК, с его коррекцией по сигналу точного времени, получаемого со спутника (по GPS-приёмнику)

– COM-серверы для связи с другими подсистемами АСУ ТП

– табло коллективного пользования для отображения информации

Режим работы ПТК – круглосуточный с остановами на техническое обслуживание во время остановок технологического оборудования.

Основные технические характеристики, общие для всех модификаций ПТК:

  • Общее количество аналоговых и дискретных измерительных/управляющих каналов – до 30 000
  • Период обновления информации на верхнем уровне ПТК – от 1 с
  • Периодичность опроса сигналов, обеспечивающая требования по точности фиксации событий и значений аналоговых сигналов по отношению к системному времени ПТК (в зависимости от динамических свойств параметра):
    – дискретных пассивных: 0,03-0,5 с
  • – дискретных инициативных:10 мс
  • – аналоговых: 0,02 -0,2 с
  • – аналоговых для температурных параметров: 0,25 -2 с
  • Время выдачи управляющего воздействия по каналам технологических защит (ТЗ) после обнаружения аварийной ситуации (для ТЗ, не имеющих выдержки времени) – не более 0,1-0,2 с
  • Время прохождения команды от момента нажатия оператором-технологом кнопки виртуального блока управления до появления сигнала на выходных цепях ПТК – не более 1 с.
  • Задержка от момента выдачи оператором команды дистанционного управления до отображения на мониторе результатов выполнения команды без учета времени отработки команды объектом управления – не более 1,5 с.
  • Параметры формируемых трендов:
  • – количество трендов – до 50 000
  • – дискретность записи в тренды – от 1 секунды и выше
  • – количество дискретных точек в трендах ("глубина" трендов):
    • a. оперативных – до 100 000
    • b. архивных – ограничено только ёмкостью дискового накопителя
  • Количество регистрируемых в ПТК сообщений (событий):
    • – оперативных – до 21 000 за одни сутки
    • – архивных – ограничено только ёмкостью дискового накопителя
  • Дискретность регистрируемых сообщений (событий) – от 10 мс.

ПТК «ТЕКРОН» изображен на рис. 26.

Рис.26. ПТК «ТЕКРОН»

 

Программно-технологически й комплекс «ТЕКРОН» на верхнем уровне применяет IBM PC компьютеров с операционными системами совместимыми со SCADA «Круг-2000», а также сетевое оборудование для объединения технических средств локально-вычислительной сетью Ethernet.

SCADA – система «Круг-2000»

SCADA – система «Круг-2000» применяется в следующих отраслях:

- машиностроении.

- деревообрабатывающей промышленности.

- пищевой промышленности.

- нефтегазовой промышленности.

- химической промышленности.

- энергетике.

Архитектурасистемы «Круг-2000» - многоуровневая иерархическая открытая автоматизированная система распределённого типа, включающая в свой состав отечественные контроллеры ТЕКОН и SCADA – пакет «Круг-2000».

На нижнем уровне применяются ПЛК типа МФК, МФК3000 (до 700 установок может опрашивать), которые выполняет функции сбора, хранения, обработки и автоматического управления, вычисляют показатели качества параметров технических процессов.

Данные с ПЛК нижнего уровня поступают на сервере ОБД и/или АБД для сбора и регистрации данных, математической обработки данных, документирования и архивирования событий. Локальные АРМ предназначены для визуализации оперативной и архивной информации с серверов ОБД и АБД и оперативно-диспетчерского влияния на объекты управления.

Станция инжиниринга – для осуществления пуско-наладочных и сервисных работ по обслуживанию устройств всех уровней - для инженеров и специалистов. По автоматизации.

COM – серверы предназначенные для связи и передачи данных внешним (региональным, корпоративным) АСУ.

На верхнем уровне – АРМ-клиенты – операторские станции диспетчеров и табло коллективного пользования для главных специалистов. Сервер «Web-console» - предназначен для взаимодействия «Текрона» с системами EPR, MES.

Сервер точного времени – для поддержания и коррекции единого астрономического времени на всех уровнях системы. Сигнал точного времени получается со спутника по GPS-приёмнику.

Функциональные возможности системы «Круг-2000»:

1)Контроль и измерение, в том числе телеизмерение и телесигнализация технологических параметров;

2)автоматическое регулирование;

3)технологические защиты и технологические блокировки;

4)регистрация аварийных ситуаций;

5)логическое управление;

6)визуализация информации (экраны операторских станций, тренды, теги);

7)архивирование данных;

8)резервирование станций операторов, серверов, сетей, ПЛК;

9)связь с устройствами «третьих» фирм (программные драйверы);

10)связь с системами управления предприятием (MES, ERP);

11)диагностика;

12)синхронизация системного времени;

13)поддержка OPC-технологии;

Если число контролируемых параметров до тысячи, то SCADA-пакет «Круг-2000» может быть реализован на одной ПЭВМ типа IBM PC, с установленной на нём ОС Windows XP и требующей:

- наличие не менее 512 Мб оперативной памяти,

- не менее 3 Гб дискового пространства,

- видеокарта и монитор, поддерживающие разрешение от 1024x1280,

- наличие сети для связи с контроллером, IP-адрес (172.16.64.xx),

- звуковую карту и динамики для подачи звуковых сигналов при тревогах,

- оптический привод для установки ПО.

Общие технические характеристики:

1)Общее количество аналоговых и дискретных измерительных управляющих каналов – до тридцати тысяч;

2)период обновления информации на верхнем уровне – от одной секунды;

3)периодичность опроса дискретных сигналов – 10мс÷50 мс;

4)периодичность опроса аналоговых сигналов – 20мс÷200 мс;

5)время выдачи управляющего воздействия по каналам технологических защит после обнаружения аварийных ситуаций – не более 0,1÷0,2 секунды;

6)время прохождения команды от момента нажатия оператором-технологом кнопки блока управления до появления на выходных цепях системы – не более одной секунды.

7)количество трендов - до 50000;

8)дискретность записи в тренды - от одной секунды и выше;

9)количество дискретных точек в трендах («глубина» трендов):

оперативных - до 100000;

архивных - ограничено только емкостью дискового накопителя;

10)количество регистрируемых событий (сообщений):

оперативных - до 21000 за сутки;

архивных - ограничено только емкостью дискового накопителя;

11)дискретность регистрируемых событий – от 10 мс.

Современные требования, предъявляемые к качеству выпускаемой продукции, к актуальности и достоверности информации на предприятиях, особо остро ставят задачи построения высокопроизводительных, надежных и безопасных систем мониторинга, управления и сбора данных (Supervisory, Control And Data Acquisition). Именно поэтому естественным является динамичное и интенсивное развитие SCADA «КРУГ-2000». Очередной важный этап развития – версия 3.0, в которой реализовано много принципиально новых, полезных и интересных возможностей, главные из них следующие:

· Межсерверный обмен и многосерверный доступ;

· Новая система событий;

· Новая интегрированная среда разработки программ Пользователя;

· Встроенный ОРС-клиент;

· Новая диагностика процессов SCADA «КРУГ-2000»;

· Функции коммерческого учета теплоресурсов, природного газа и его компонентов в среде исполнения SCADA «КРУГ-2000».

В SCADA «КРУГ-2000» версии 3.0 реализованы гибкие средства межкомпонентного, внутрисистемного взаимодействия, которые позволяют строить системы контроля и управления с ещё более сложными архитектурой и функционалом.

Межсерверный обмен предназначен для прямого обмена информацией между серверами различных АСУ ТП на базе SCADA «КРУГ-2000» версии 3.0. Обмен производится паспортами выбранных переменных и связанными с ними событиями.

Обмен данными между различными АСУ ТП можно организовать в виде графа произвольной сложности, отображающего связи между серверами АСУ ТП (рис. 4.13). Возможно, например, на одном рабочем месте организовывать мониторинг технологических процессов нескольких АСУ ТП. Для этого достаточно создать на этом рабочем месте базу данных, состоящую исключительно из каналов связи с переменными, получаемыми с других АСУ ТП.

Межсерверный обмен поддерживает резервирование серверов как на АСУ ТП источнике данных (серверная АСУ ТП), так и на АСУ ТП приемнике данных (клиентская АСУ ТП). Для этого используется новый протокол обмена «Сервер БД», поддерживающий резервирование каналов связи «Сервер БД». Серверы АСУ ТП могут быть одновременно источниками и приемниками данных как для двух АСУ ТП, так и для другого произвольного количества систем (рис.27)

Рис. 27 Архитектура межсерверного обмена

 

Многосерверный доступ – это возможность легкого переключения доступа клиентских станций к нескольким Серверам базы данных через интерфейс Пользователя.(рис.28).

Рис.28. Настройка подключения клиентов к серверам

 

Главные принципы среды разработки КРУГОЛ:

· Один проект и для станции оператора и для контроллера;

· Один проект – много платформ (Windows, Linux, QNX).

Привязка ОРС тэгов к переменным базы данных является максимально открытой для Пользователя и позволяет связать любой атрибут тега с любым атрибутом в паспорте любой переменной БД.

 

ГЛОССАРИЙ)

1. SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition
2. CALS – Continuous Acquisition And Lifecycle Support
3. ИАС - Интегрированная автоматизированная система
4. Скрипт -
5. Протокол – порядок обмена информацией между устройствами, подключенными к шине
6. Промышленные сети -
7. Стандарт IEC 11 31 -
8. CNC - Computer Numerical Control – Компьютерное числовое управление (системы числового программного управления СЧПУ).
9. ERP–Enterprise Resource Planning – Планирование и автоматизированное управление предприятием;
10. MRP-II– Manufacturing Requirement Planning – Планирование производства;
11. MEC –Manufacturing Execution System – Производственная исполнительная система;
12. CAD–Computer Aided Design – компьютерные технологии проектирования (автоматизированное проектирование);
13. САМ–Computer Aided Manufacturing – компьютерные технологии в производстве (система автоматизированного производства);
14. САЕ–Computer Aided Engineering – компьютерные технологии конструирования (автоматизированные системы инженерных расчётов);
15. SCM –Supply Chain Management – Управление цепочками поставок (система управления поставками комплектующих);

4. Блок контроля освоения дисциплины

 

Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению.

 

В соответствии с учебным планом по дисциплине «Технические измерения и приборы» студенты специальности 220301 очно-заочной и заочной формы обучения выполняют контрольную работу. Контрольная работа состоит из одного задания.

Написание работы – самостоятельный творческий процесс, способствующий усвоению пройденного материала.

Контрольная работа является важнейшей частью изучаемого курса, так как в процессе выполнения студент приобретает практические навыки разработки системы автоматического слежения за ходом технологического процесса.

Пояснительная записка оформляется с использованием ПЭВМ на листах формата А4 14 шрифтом с межстрочным интервалом 1.5. Размеры полей: левого – 30 мм, правого – 15 мм, верхнего и нижнего 20 мм.

На титульном листе указывается наименование предмета, специальность, шифр, фамилия, имя и отчество студента.

В работе должны быть приведены исходные данные для заданного варианта. Номер варианта определяется как сумма последней и предпоследней цифры номера зачетной книжки студента. Если в сумме получается двузначное число, то следует сложить составляющие цифры до однозначного.

 

Работа должна иметь сквозную нумерацию страниц и рисунков. При использовании в записке формул, справочных данных необходимо делать ссылки на литературные источники (название источника, номер таблицы или страницы). Следует избегать сокращения слов. В конце записки делается список использованной литературы и оглавление.

Содержание пояснительной записки излагается в ясной и сжатой форме, технически грамотным языком на одной стороне листа с тем, чтобы с другой стороны можно было внести дополнения или исправления после рецензирования.

Контрольная работа может быть зачтена, если она не содержит принципиальных ошибок, выполнена аккуратно и удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.

 

Используя данные таблицы 15, создать теговые группы,позволяющие контролировать на мониторе с помощью программ DATA Base Manager и SAC SCADA – системы iFIX состояния четырех станций конвеера путем индикации дискретных сигналов с датчиков Д1 и Д2 загрузочной станции, Д3 и Д4 транспортера, Д5 и Д6 – готовности станков С1 и С2 соответственно, Д7 и Д8 разгрузочной станции. При значении сигнала с датчика равного 0 в теге записать OPEN, при значении сигнала равным 1 записать CLOSE.

 

Таблица 15

Варианты                    
Имя,                    
идентификатор Д8 Д1 Д2 Д3 Д4 Д5 Д6 Д7 Д8 Д1
датчика Д5 Д3 Д7 Д1 Д3 Д2 Д3 Д8 Д6 Д4
Имя сервера Cream-trans Сервер 1
Время                    
сканирования (с)     0,5              
Адрес порта    
IP – адрес контроллера 172.166.221
                         

 


Текущий контроль

Тренировочные тесты

Тест №1

1. К основным показателям, используемым в функциональном моделировании производства, относятся:

A. чистые активы;

B. рентабельность;

C. малая доля рынка;

D. банкротство.

2. Принцип управляемости означает:

A. любая система, а именно параметры ее движения (развития) должны быть количественно оценены с помощью измерителей информации;

B. система должна быть способной изменять собственные (естественные) движения с помощью управляющих воздействий;

C. одна и та же совокупность модулей может рассматриваться как самостоятельная система, так и как часть (подсистема) другой, большой системы, в которую она входит;

D. система, выделенная для самостоятельного исследования, должна быть управляемой по отношению к системе верхнего уровня и управляющей по отношению к системе нижнего уровня, и наблюдаемой по отношению к системе верхнего уровня.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-25; просмотров: 234; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.203.235.24 (0.119 с.)