Дослідження АСКТП регулювання температури

Мета роботи

Дослідити автоматизовану систему керування технологічним процесом регулювання температури.

Опис лабораторної установки

Автоматизована система керування технологічним процесом має трьох рівневі структуру (рис 6.1). На першому рівні знаходяться давачі параметрів технологічного процесу та виконавчі пристрої, на другому рівні – керуючі контролери та регулятори, а на третьому – АРМи з людино-машинним інтерфейсом.

Рис. 6.1. Трьох-рівнева структура АСКТП

 

Людино-машинний інтерфейс даної АСР розроблено в SCADA системі TRACE MODE. Для зв’язку регулятора МІК-21 із даним програмним продуктом використано технологію ОРС (рис 6.2).

 

Рис. 6.2. Порядок зв’язку регулятора МІК-21 та СКАДА системи

Технологія зв'язування і впровадження об'єктів для систем промислової автоматизації OPC (OLE for Process Control) призначена для забезпечення універсального механізму обміну даними між датчиками, виконавчими механізмами, контролерами, пристроями зв'язку з об'єктом і системами представлення технологічної інформації, оперативного диспетчерського керування, а також системами керування базами даних.

Для конфігурування «сервера» надається окрема програма MOPC.EXE, за допомогою якої користувач має можливість візуально спланувати конфігурацію «сервера», що являє собою двохрівневу структуру

Після конфігурації і настроювання сервера отримано наступну структуру (рис. 6.3)

Рис. 6.3. Конфігурація ОРС сервера

 

Скада система TRACE MODE

SCADA- системаTrace Mode призначена для розробки великих розподілених АСУ ТП широкої сфери застосування.

Trace Mode – заснована на інноваційних, що не мають аналогів, технологіях. Серед яких: розробка розподіленої АСУТП як єдиного проекту, автопобудова, оригінальні алгоритми обробки сигналів і керування, об'ємна векторна графіка мнемосхем, єдиний мережевий час.

Trace Mode – це перша інтегрована SCADA- і softlogic-система, що підтримує наскрізне програмування операторських станцій і контролерів за допомогою єдиного інструменту.

Проект в Trace Mode розробляється в двох програмах:

-редактор бази каналів;

- редактор представлення даних.

В редакторі бази каналів Trace Mode створюється математична основа системи керування: описується конфігурація всіх робочих станцій, контролерів і пристроїв зв’язку з об’єктами, узгоджуються інформаційні потоки між ними.

В редакторі представлення даних Trace Mode створюється людино-машинний інтерфейс для автоматизованих робочих місць операторів і технологічного персоналу АСУ ТП.

Для реалізації проекту автоматизації створено 1 вузол:

- ARM – автоматизоване робоче місце

Головне вікно бази каналів має наступний вигляд:

Канали для зв'язку з OPC-сервером створюються процедурою автопобудови.

Мнемосхема технологічного процесу регулювання температури розроблена в редакторі представлення даних TRACE MODE має вигляд рис. 6.4.

Рис. 6.4. Екран “мнемосхема”

Екрани з графіками вміщують в собі графіки основних параметрів технологічного процесу. Один з них має вигляд рис. 6.5.

 

Рис. 6.5. Графіки ходу процесу регулювання температури

Порядок виконання роботи

1. Візуально оглянути лабораторну установку. Вияснити призначення кожного її елемента. Підключити блок БПІ-485 до СОМ порта комп’ютера через відповідний кабель. В разі відсутності видимих ушкоджень за згодою викладача подати живлення на лабораторний стенд ввімкнувши вимикач SA1.

На ПЕОМ запустити на виконання сконфігурований ОРС сервер натиснувши в меню відповідну кнопку (Головне меню\Програми\ \Microl\ModBus OPC Server\Конфігурація сервера). Через меню Файл даної програми виконати команду Зробити активним і у вікні, що відкриється вибрати файл ОРС.ocf.

Крім того необхідно запустити Редактор представлення даних СКАДА системи ТРЕЙС МОУД. В цій програмі відкрити файл проекту ОРС1.сtm. Повинні з’явитися вікна з мнемосхемою та графіками з параметрами технологічного процесу (рис. 6.4, 6.5)

Запустивши команду переконатися, що зв’язок з регулятором встановився коректно про що свідчитиме відсутність повідомлень про помилки та правильність відображення значень технологічних параметрів.

2. На основі коефіцієнтів τ_д, К₀ та Т об’єкта регулювання використовуючи відповідні формули розрахувати оптимальні параметри настроювання для процесу з 20% перерегулюванням та з мінімальним часом регулювання.

3. Перевести регулятор МІК-21 в автоматичний режим роботи, для чого натиснути на його передній панелі клавішу [Р/А] (індикатор РУ почне мигати) та підтвердити дію натиском клавіші [Ã] (індикатор РУ погасне, що свідчить про автоматичний режим роботи).

В графічному вікні ТРЕЙС МОУД „ Алгоритми регулювання ” вибрати пункт „ ПІД-ШІМ ”. У вікні настроювання параметрів регулятора встановити коефіцієнти, що відповідають оптимальним.

Переконатися, що система вийшла в усталений режим. після чого стрибкоподібно змінити сигнал завдання регулятора (SP). Зміну сигналу завдання можна проводити як з передньої панелі регулятора так і у вікні СКАДА системи. В СКАДА системі у рядку завдання встановити значення температури на 30 50º більшим від попереднього.

В одному з графічних вікон ТРЕЙС МОУД спостерігати перехідний процес зміни температури в об’єкті керування до виходу його в усталений режим.

4. Розглянути властивість архівування даних в ТРЕЙС МОУД.

 

Зміст звіту.

1. Мета роботи.

2. Програма та порядок виконання роботи.

3. Привести склад досліджуваної АСКТП та призначення всіх її складових.

4. Описати призначення кожного графічного вікна.

5. Привести графіки перехідних процесів отримані в графічному вікні „параметри процесу”.

6. Висновок.