Краткая характеристика программно-технического комплекса КВИНТ

4.1. Физическая структура (состав комплекса)

Физическая структура отражает состав физических элементов Квинта и организацию реальных (кабельных) связей между ними (5).

Все Ремиконты подключаются к датчикам и исполнительным устройствам индивидуальными кабелями. Если в состав системы входят резиденты, то они подключаются к датчикам и исполнительным устройствам так же, как Ремиконты.

Группы контроллеров, входящих в один системный модуль, подключены к шлюзу, причем Ремиконты подключаются к базовому шлюзу Квинта, а резидентные контроллеры – к резидентному шлюзу. Эти шлюзы выполняют роль «мастера» контроллерной сети, работающей на частоте до 2 МГц.

Все шлюзы наравне с рабочими станциями являются абонентами системной сети. В зависимости от масштаба системы эта сеть работает по протоколу Ethernet или FastEthernet. В пределах одной локальной АСУ ТП территориально сосредоточенные группы абонентов подключаются к локальным концентраторам (Hub), которые, в свою очередь, подключаются к локальному коммутатору (Switch). Непосредственно к локальному коммутатору подключается также сервер архива.

Локальные АСУ ТП связываются между собой посредством магистрального коммутатора, к которому непосредственно подключен сервер единой базы данных. Эти компоненты являются общими для интегрированной системы управления, в остальном локальные АСУ ТП работают автономно и могут функционировать независимо друг от друга.

Показанная на Рис. 5 структура Квинта характерна для систем крупного масштаба. Системы среднего масштаба обычно представляют собой одну локальную АСУ ТП, а малые системы могут вовсе не иметь коммутаторов, - все их средства объединяются посредством одного или нескольких концентраторов.

 

Резиденты

Системные модули

Резидентный шлюз

Токовые датчики, термопары, термосопротивления, клапаны, двигатели, задвижки и т.д.

Магистральный коммутатор

Сервер единой базы данных

Локальные АСУ ТП

Рабочие станции

Сервер архива

Ethernet или FastEthernet

Локальный коммутатор

Концентратор

Концентратор

Концентратор

Контроллерная сеть

Базовый шлюз

Ремиконты

Интегрированная АСУ ТП

 

 

Рис.5. Физическая структура КВИНТА

4.2. Информационная структура

Приборная станция

Инженерная станция

Операторская станция

Сервер архива

Событийная станция

Расчетная станция

Ремиконты и резидентные контроллеры

Датчики и исполнительные устройства

Операторская станция (для руководителя)

Станция единого времени

Связь с АСУП

 

 

Рис.6. Полная информационная структура Квинта

1 – сигналы от датчиков

2 – команды на исполнительные устройства

3 – текущая информация для оператора

4 – команды ручного управления

5 – архивируемая технологическая информация

6 – информация об ошибках технических средств

7 – текущие сигналы и параметры контроллеров для наладчиков

8 – команды изменения настроек

9 – архивирование действий персонала

10 – тренды

11 – представление оператору текущих событий

12 – анализируемая архивная информация

13 – информация для расчетов

14 – распечатка протоколов и ведомостей

15 – информация для руководителей

16 – обмен информацией между АСУ ТП и АСУ П

17 – метки единого времени (ко всем абонентам)

18 – обмен информацией между контроллерами

4.3. Сетевая архитектура

Сетевые средства Квинта обеспечивают свободный обмен информацией между отдельными подсистемами и отдельными элементами программно-технического комплекса внутри подсистем. Сетевая архитектура позволяет связывать не только входящие в Квинт компоненты, но и подключать к нему отдельные «сторонние» устройства.

В Квинте предусмотрена двухуровневая организация сетей. Нижний уровень объединяет между собой отдельные контроллеры. Все контроллеры одного крупного проекта разбиваются на отдельные технологически связанные группы (системные модули), каждая из которых имеет автономную контроллерную сеть. На верхнем уровне системные модули связываются со средствами ИВК посредством системной сети.

Топология контроллерной сети

Контроллерная сеть Квинта выполнена по магистральному принципу. Все контроллеры и базовый шлюз, входящие в один системный модуль, объединяются отрезками кабеля в виде витой пары категории 5. В этой группе технических средств шлюз выполняет роль ведущего (master), а контроллеры – подчиненных (slave) устройств. К одному шлюзу могут подключаться до 12 Ремиконтов (каждый из этих контроллеров может быть одиночным или дублированным). В одной системе можно задействовать до 32 системных модулей.

КС - контроллерная сеть до 2 Мбит/с

Р - Ремиконты

Шл - шлюзы

а) – контроллерная сеть без резервирования

б) – контроллерная сеть с резервированием каналов и кабелей

в) – контроллерная сеть с резервированием каналов, кабелей и шлюзов

 

Топология системной сети

Системная сеть Квинта выполнена в стандарте Ethernet или FastEthernet. Эта сеть строится по общепринятым принципам с применением коммутаторов и концентраторов, соединенных радиальными связями.

СС – системная сеть

а) – системная сеть без резервирования

б) – дублированная системная сеть

 

4.4. Состав контроллеров

В состав Квинта входят 2 вида Ремиконтов:

 

• многофункциональный контроллер
• защитный контроллер

 

Многофункциональный контроллер Р-310 решает все задачи автоматического управления и регистрации событий. Для объектов, не предъявляющих особо высоких требований к надежности, он может использоваться также и в цепях технологических защит и блокировок.

 

Защитный контроллер Р-315 специализирован под задачи защит теплотехнического оборудования. Этот контроллер имеет специализированное программное обеспечение и отличается особо высокой надежностью.

4.5. Модули УСО Ремиконта Р-380

Все модули УСО многоцелевого контроллера Ремиконта Р-380 выполнены в одном конструктивном формате Евромеханики, имеют габариты 235х233 мм и ширину 20 мм. Все входные и выходные каналы модулей имеют гальваническую развязку, большинство модулей содержат микроконтроллер и является «интеллектуальными», что позволяет программно настраивать модули на вид и диапазон сигналов, а также выполнять предварительную и заключительную обработку информации.

Номенклатура некоторых модулей УСО многоцелевого контроллера Ремиконта Р-380

 

Шифр	Наименование	Число каналов	Назначение и основные свойства
АЦП-80	Аналого-цифровой преобразователь	16; 8	Ввод сигналов от унифицированных датчиков 0-5, 0-20, 4-20 мА, от термопар ТХА, ТХК и датчиков напряжения низкого уровня. Индивидуальная программная настройка каждого канала на вид датчика и диапазон сигналов (температур). Линеаризация характеристик датчиков в каждом канале. Индивидуальная гальваническая развязка каждого канала друг от друга и от цифровых элементов
ДЦП-80	Дискретно-цифровой преобразователь	64; 48; 32; 16	Ввод сигналов от дискретных датчиков 24 В. Высокая помехозащищенность при работе на длинные линии. Групповая (по 16 каналов) гальваническая развязка между группами и каждой группы от цифровых элементов
ЦДП-81	Цифро-дискретный преобразователь	64; 48; 32; 16	Формирование дискретных команд без гальванической развязки. Основное применение – совместно с имеющими гальваническую развязку силовыми преобразователями для формирования дискретных сигналов 220 В
ДВВ-81	Дискретный ввод-вывод	32+32; 16+16	Ввод и вывод дискретных сигналов без гальванической развязки. Основное применение – совместно с имеющими гальваническую развязку силовыми преобразователями для приема и формирования дискретных сигналов 220 В
ЦАП-80	Цифро-аналоговый преобразователь	16; 8	Формирование унифицированных сигналов 0-5, 0-20, 4-20 мА. Индивидуальная программная настройка каждого канала на диапазон сигналов. Индивидуальная гальваническая развязка каждого канала друг от друга и от цифровых элементов
ЦИП-80	Цифро-импульсный преобразователь	20х2; 10х2	Формирование команд 10-60 В типа больше-меньше для управления регулирующими клапанами с электрическим двигателем постоянной скорости. Защита выходных ключей от перегрузки по напряжению и току. Высокая помехозащищенность при работе на длинные линии. Индивидуальная гальваническая развязка между каналами и каждого канала от цифровых элементов