РАЗРАБОТКА СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРЕЗАЦИИ УДАЛЁННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
1 Мурманский государственный технический университет Статья в формате PDF 1043 KB
В промышленной автоматизации объектов, удалённо распределенных на некоторой территории (например, котельные, тепловые пункты, устройства защиты трубопроводов и др.) а также объектов, на территории которых постоянное присутствие человека по тем или иным причинам нежелательно или экономически нецелесообразно, возникает необходимость дистанционного автоматического или диспетчерского управления и контроля. При этом должны быть решены следующие задачи:
– передача на центральный диспетчерский пункт параметров технологических объектов управления;
– передача аварийной, охранной и пожарной сигнализации;
– передача значений расхода электроэнергии, тепла и топлива;
– передача величин потенциала, напряжения и тока со станций катодной защиты;
– дистанционное управление технологическим оборудованием;
– опрос и диагностика контроллеров, управляющих узлами объекта диспетчеризации;
– протоколирование всех событий (аварийных, действий диспетчера, включения и выключения исполнительных механизмов, поступления тревожных сигналов и т.д.).
В работе представлены результаты решения проблемы дистанционной передачи информации и управления удалёнными объектами с применением модемов для коммутируемой или выделенной телефонной линии, GSM модемов для сотовой связи или радиомодемов.
Архитектура системы диспетчеризации удаленных объектов
С целью рационального построения централизованной системы мониторинга и управления удалёнными распределенными объектами и центральным диспетчерским пунктом управления возможно использование различных каналов связи: выделенную кабельную линию, ADSL, кабельный Internet, радиоканал, GSM/GPRS.
Технологию ADSL целесообразно использовать, если технологические объекты имеют стационарный телефон. Использование кабельного Internet рационально использовать в случаях, если технологический объект находится в непосредственной близости с объектами, уже подключенными к Internet кабельной линией. В случае отсутствия телефона и кабельного Internet, а также удаленного расположения объекта управления остается возможным использование беспроводных каналов связи: радиоканала (посредством радиомодемов) или каналов сотовой связи (посредством GSM/GPRS-модемов).
Рассмотрим построение автоматизированной системы мониторинга и управления удаленными, территориально-распределенными модульными котельными. Эта система диспетчеризации и управления построена как двухуровневая распределенная АСУ ТП, структура которой представлена на рис. 1. Первый уровень управления составляют локальные системы контроля и управления котельным оборудованием, построенные на базе программируемых логических контроллеров. Локальные системы контроля и управления обеспечивают решение всех функциональных задач, перечисленных выше. Верхний уровень управления (диспетчерский) представляет собой автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора/диспетчера, построенные на базе одной из SCADA-систем (КРУГ-2000, MasterSCADA, Trace Mode). АРМ формирует запросы к контроллерам нижнего уровня управления, получает от них информацию о ходе технологического процесса, состояния технологического оборудования котельной, состоянии помещения (пожар, превышение содержания газа, несанкционированное проникновение и т.д.), отображает эту информацию на экране монитора в удобном для оператора виде (в виде динамизированных мнемосхем, трендов, протокола сообщений), осуществляет долговременное хранение динамической информации (ведение архива) о ходе процесса, производит коррекцию необходимых параметров алгоритмов управления и установок регуляторов в контроллерах нижнего уровня.
Рис. 1. Структура системы диспетчеризации и управления модульными котельными
Для организации АРМа оператора/диспетчера на центральном диспетчерском пункте управления и локальных систем управления модульными котельными возможно использование пpaктически любых каналов связи: выделенной линии, ADSL, кабельного Internet, радиоканала, каналов сотовой связи. Общая схема организации связи с контроллерами при использовании GPRS приведена на рис. 2.
Структура системы сбора данных и управления
Рассмотрим реализацию автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления центральными тепловыми пунктами и насосными станциями города Мурманска на базе программно-технического комплекса ДЕКОНТ. Основным его компонентом является программируемый контроллер ДЕКОНТ-182. Такой контроллер может производить сбор параметров, выдачу сигналов управления и передачу этих параметров и сигналов по каналам связи. Контроллер оснащен четырьмя интерфейсами, из которых два являются универсальными и комплектуются специальными интерфейсными картами. ДЕКОНТ поддерживает любой тип модемной связи – по выделенным и коммутируемым линиям, связь по каналам RS232 и 485, радиосвязь. Имеется возможность подключения GSM и GPRS передатчиков. На рис. 3 представлена структура системы на базе модулей Деконт с использованием глобальных сетей, где приняты следующие обозначения:- ETHERNET – среда передачи Ethernet, включая репиторы, маршрутизаторы, радиоудлинители и т.д.; – GPRS – зона действия сотового оператора с поддержкой GPRS; – De – контроллер ДЕКОНТ, подключенный к сети Ethernet; – Dg– контроллер ДЕКОНТ, подключенный к GPRS; – PCe – компьютер, подключенный к сети Ethernet; – PCg – компьютер, подключенный к GPRS.
Рис. 2. Схема организации связи с контроллерами при использовании GPRS
Рис. 3. Структура системы удалённой диспетчеризации на базе модулей Деконт с использованием глобальных сетей
Параметры и сигналы управления контроллер принимает с объектов и выдает с помощью подключаемых к нему модулей ввода-вывода. Их набор весьма многообразен, они включают в себя разные типы аналоговых и дискретных модулей, позволяющих подключить пpaктически любые из известных типов датчиков и регулирующих устройств – о чем подробнее можно узнать из документации на интересующий модуль. Также имеется возможность программирования контроллера для работы с многочисленными типами интеллектуальных устройств – теплосчетчиков, расходомеров, и.т.п. Для подключения этих устройств модули ввода-вывода не требуются.
Программная часть комплекса ДЕКОНТ представляет собой набор стандартных программных компонентов, реализующих сбор и обработку данных с датчиков и тому подобных устройств, ведение архивов, передачу параметров по каналам связи, а также имеются компоненты, реализующие некоторые типовые алгоритмы управления. При этом, однако, имеется возможность написания алгоритмов любой сложности с использованием как достаточно наглядного языка функционально-блоковых диаграмм, так и с применением стандартного языка Си. Такой подход позволяет при необходимости легко совершенствовать или расширять систему, что отличает комплекс ДЕКОНТ от многих комплексов, которые позволяют использовать только ограниченный набор стандартных компонентов и не предоставляют возможности модификации готовой системы.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления центральными тепловыми пунктами и насосными станциями города Мурманска выполняет следующие основные функции:
• непрерывный сбор данных по технологической сети со всех контролируемых пунктов (КП);
• отображение текущего состояния оборудования и значений контролируемых параметров на мнемосхемах;
• ведение архивов данных и событий.
При запуске АРМ’а отображаются окно мнемосхемы (см. рис. 4). Это окно разделено на следующие функциональные области: 1 – заголовок – расположен вверху окна и содержит номер КП, его наименование, индикаторы текущей даты и времени; 2 – панель выбора КП – расположена вертикально, вдоль левого края окна. Панель содержит кнопки-индикаторы выбора КП; 3 – панель детальной мнемосхемы – расположена в центре окна, содержит мнемосхему выбранного КП; 4 – панель управления исполнительными механизмами – расположена внизу окна, содержит кнопки управления насосами и задвижками; 5 – панель сигнализаций – содержит индикаторы дискретных сигнализаций, индикаторы состояния опроса системы.
Рис. 4. Рабочее окно мнемосхемы ЦТП
Рис. 5. Просмотр параметров в виде графиков
Программа DarxView.exe предназначена для просмотра в табличном или графическом виде информации из базы данных. На странице «Графики» отображаются аналоговые сигналы, в виде графиков физической величины в функции времени (см. рис. 5).
25 04 2024 12:34:24
Статья в формате PDF 138 KB...
24 04 2024 4:42:18
Статья в формате PDF 305 KB...
23 04 2024 2:57:23
Статья в формате PDF 146 KB...
22 04 2024 16:33:31
Статья в формате PDF 121 KB...
21 04 2024 16:49:32
Статья в формате PDF 338 KB...
20 04 2024 20:46:11
Статья в формате PDF 138 KB...
19 04 2024 13:35:11
Статья в формате PDF 132 KB...
18 04 2024 23:35:50
Статья в формате PDF 254 KB...
17 04 2024 2:12:47
Статья в формате PDF 246 KB...
16 04 2024 9:52:45
Статья в формате PDF 142 KB...
15 04 2024 19:48:15
Статья в формате PDF 100 KB...
14 04 2024 21:58:50
Статья в формате PDF 171 KB...
13 04 2024 15:22:12
Статья в формате PDF 143 KB...
11 04 2024 20:16:33
Статья в формате PDF 153 KB...
10 04 2024 3:41:29
Статья в формате PDF 255 KB...
09 04 2024 18:56:46
Статья в формате PDF 102 KB...
08 04 2024 3:46:18
Статья в формате PDF 214 KB...
06 04 2024 15:30:59
Статья в формате PDF 112 KB...
05 04 2024 15:40:25
Статья в формате PDF 110 KB...
04 04 2024 6:52:10
Статья в формате PDF 234 KB...
03 04 2024 9:46:15
Статья в формате PDF 109 KB...
02 04 2024 3:25:28
Статья в формате PDF 175 KB...
01 04 2024 13:50:26
Статья в формате PDF 124 KB...
30 03 2024 9:57:53
Статья в формате PDF 104 KB...
28 03 2024 5:21:44
В статье исследованы некоторые проблемы опережающего антикризисного управления предприятием. ...
27 03 2024 7:21:48
Статья в формате PDF 116 KB...
25 03 2024 22:14:21
24 03 2024 12:18:44
Статья в формате PDF 126 KB...
23 03 2024 4:49:47
22 03 2024 7:52:38
21 03 2024 13:19:29
Статья в формате PDF 146 KB...
20 03 2024 23:36:59
Статья в формате PDF 125 KB...
19 03 2024 16:19:31
Статья в формате PDF 132 KB...
18 03 2024 23:17:21
Статья в формате PDF 106 KB...
17 03 2024 22:45:15
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::