Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 133

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 133)

Существуют два основных подхода к реализации обратной связи в вычислитель- ных системах, при традиционном прямом цифровом управлении (пЦУ, 1знест О1й1ГО1 Солгго1 — ППС) центральная ЭВМ рассчитывает управляющие сигналы для исполнительных устройств. Все данные наблюдения передаются в полном объеме от датчиков к центру управления, а управляющие сигналы — обратно к исполнитель- ным устройствам, В системах распределенного прямого цифрового управления (1)Ь1НЬисел П(гесс 0(й1ги( Сопгго1 — ПОПС) вычислительная система имеет распределенную архитекту- РУ а цифровые регуляторы реализованы на основе локальных процессоров, т. е.

Рас- ~оложены вблизи технического процесса (раздел 9.6.1) ЭВМ верхних уровней уп- Равления рассчитывают опорные значения, а локальные процессоры ответственны' главным образом за непосредственное управление техническим процессом, т. е, вы° отку управЛяющих сиги ов для исполнителы ых механизмов а основе данных локального мониторинга. Эти локальные ЭВМ включают в себя цифровые контуры Управления. С точки зрения структурирования уровней управления и обработки различие иеж ежду прямым цифровым управлением и распределенным прямым цифровым уп- Равлением заключается в том, что в нервом случае, даже при наличии нескольких ВМ, опи занимаются только передачей информации и не принимают решений (кроме центрального) о" у"Рэвлякчцих действиях Напротив, в распределенной структуре ЭВМ на уровнях "Роцессэ участка и общего управления могут действо- вать более или менее автономно и ве зависят От центральной Э ВМ.

Как уже указыва- лос ияет и нэ надежност сь, это различие вли . сгь сложной системы. При отказе централь- но" й ЭВМ управляющ' система типа П 1ЦУ останавливается, а распределенная с~ нстема, даже при Отк ' ' "ольких элементов, хотя и утратит хазе одного или Веси олжать работ, часть Функций но будет провов 525 Глава 12. Системная интегра „ ция 524 ИНТЕРФЕЙС ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИНТЕРФЕЙС ОПЕРАТОРА обновление данных отображение информации о процессе 12.4.4.

8САьзА соотношения длл производных величин выходные формы параметры фильтров иавнал база данных параметры процесса для хранения вывода измерений и опорных значений таблица " .д ввод команд автоматизированные параметры ф зкции,проц аммы ПЛК аварийные состолннл — программы О- П— данные Более пРостаЯ и аРхаи чнаЯ фоРма автоматизиРованного УпРавлениЯ вЂ” зто так н зываемое управление опорными значениями (зегрозпг сопгго1).

ЭВМ рассчиты опорные значения, которые затем передаются обычным аналоговым регулятор В этом случае ЭВМ применяется только для вычислений, а не для измерении „„,,„ генерации управляющих воздействий. Системы дистанционного мониторинга н управления обычно определяют общиьз на званием ЯСАРА ( от 5иреплзогу Сопй о1 А па' Рага Асцизйзузоп — Листан циош юе управле. ние и сбор данных). 5СЛРЛ вЂ” это очень широкое понятие и может относиться как к достаточно простому устройству, реализованному на одном компьютере, так и к слож ной, распределенной системе, включающей центр управления, периферийные устроиства и систему связи. Идея ВСАРЛ вклзочает применение совершенных средств отобра жения, накопления данных и дистанционного управления, чаще всего понимаемого как диспетчерское, т.

е, "ручное" управление, но не включает процедур регулирования или управления; последние, однако, очень часто входят в поставляемые системы 5СА]ЭА в качестве основных функций или в качестве функций по выбору заказчика. 12.4.5. Применение базы данных процесса для мониторинга и управления Система управления среднего или большого размера имеет несколько сотен или тысяч точек взаимодействия с техническим процессом. Практически невозможно обработать всю соответствующую информацию с помощью программных модулей, написанных специально для каждой из этих точек. Вместо этого необходим систематический подход к обработке всех входных данных, П1юстое структурирование параметров процесса можно выполнить на основе записей, а для более сложных случаев необходимо применение ап.

пара та полноценной базы данных с соответствующими методами доступа. Для систематизации и уменьшения объема данных о процессе нужно рассмотреть природу соответствуюпзей информации. Обычно зто измеряемые величины или бинарные входные/выходные данные типа "включено,'выключено" или "норма/авз рия". Благодаря регулярности такого представления входные данные можно обраб- абатывать универсальной программой сбора и интерпретации данных, которая работае~ на основе определенных параметров для каждого объекта.

Параметры описани ания объектов хранятся в оазе данных процесса, которая представляет собой центральнь ьный элемент программного обеспечения управляющей системы. Пример структуры ба базы данных процесса показан на рис. 12А. кт Ры База данных для автоматического управления процессом содержит структур для обработки следующей информации; — параметрьз всех датчиков и исполнительных механизмов; — параметры для расчета производных величин; определение возможных событий и соответствующих им реакций управляю ших воздействий; таблипа, содержащая управляющие воздейсгвия как функции времени; — параметры цифровых регуляторов. 12.4. Функции автоматизированных систем управления Рис 12.4.

Структура базы данных процесса реального времени и модули лля доступа к данным Программы лля лоступа к информации, хранящейся в базе данных, включают а числе прочего следуюнцие подсистемы — ввод данных и интерфейс с базой данных; — вывод данных т е интерфейс между базой данных и выходом управляющей ЭВМ или исполнительных механизмов; — отображение данных; — интерфейс для ввода коман б зы данньзх могут вкл,оч„, Развитые баз ' ' ло лвалцати параметров-описателей для каждого объекта в вода/взввода. екоторые из з этих описателей обяаательны и встре- 12.4. О[ункции автоматизированнЫх систем управления 527 глава 12.

Системная интегре[ „ ия 526 — тип; — адрес или физическая ссылка: канал(сообщение; — класс события; — класс аварии; — интервал выборки; — первичное (необработанное) значение; — преобразованпоезначение; — аварийное состояние. Для преобразования первичной информации от объектов с аналоговыми сигналами в рабочие значения необходимы следующие дополнительные параметры: — масштабные коэффициенты; — единицы измерения; — минимальное и максимальное значения; а для величин в цифровом формате: — текстовое описание состояния; — условие выработки аварийного сигнала, Запись в базе данных процесса для аналогового входа может иметь следующий вид: Имя поля Значение Комментарий СОВЕ Т439 Кад РЕЗСК[ РТ[0[ч[ РК1МАКУ С1КС[ПТ Описание: первичная цепь, ТЕМ Р.1[4 Входная температура Л1 Тип: аналоговый ввод №7.12.2 Адрес 0 Класс события 3 Класс аварий 30 И ятервзл выборки 3228 Первичное значение 78.

8 Преобразованное значение ('С) УЕ5 Аварийное состояние О.О Коэффициент преобразования 0.0244 Коэффициент преобразования "'С" Единицы измерения 50.0 Минимальное значение 75.0 Максимальное значение ТУРЕ ЛРВКЕ55 ЕЧЕ[ч[Т СЕЛ55 А[ АКМ СЕА55 5АМР 1.Е (5ЕС) КАЧ/ УАШЕ СОМУЕКТЕР УАЕПЕ АЕАКМ 5ТАТЕ Л-СОЕРГ[С[ЕЬ[Т Н-СОЕГГ[С! Е[ч[Т [[Ы[Т5 М1Ы1МГ М ЦА[ ВЕ МАХ!М[[М ЪА!.[[Е чаются в каждой реализации базы данных; остальные применяются только при опр деленных обстоятельствах. Главные параметры — поля записей — для описания объектов приведены ни (необходимо отметить, что терминология для обозначения одинаковых понятий в разных системах может не совпадать): — код; — название/описание; ТУРЕ ЛРВКЕ88 ЕЪ"ЕЫТ СЕА55 А!.АКМ С1 А55 5ЛМР1.Е (5ЕС) КЛУУ УЛ1Л[Е СО[ЧУЕКТЕВ УА[-[[Е 5ТАТЕ=О 5ТАТЕ=! Л1 АРМ ОЕ[чЕКАТ[ОЫ В1 №7А5.01 О О О 1 "ОЫ" "ОРГ' "ОЫ" ЫО ЫО Тип цифровой ввод Лдрес Класс события Класс аварий Интервал выборки Первичное значение Преобразованное значение Текст для состояния О Текст лля состояния ! Флаг генерации аварийных сообщений Аварийное состояние А1.АКМ 5ТАТЕ Код используется для однозначной идентификации обьектж в базе данных он служи.

Как ключ и указатель соответствующей записи. Название (или описание) — зто ясный, ![не ман ический текст, который применяется для идентификации устройства при выводе ва печать н экран монитора. Тип показывает, является ли об ьект входом или выходом, и определяет характер информации — аналоговая, цифровая, счетчик н т.

д, В примере тип А1 показывает, что объект представляет собой аналоговый вход (Л1 — Апа!ой 1приг) Объект должен быть привязан к определенному входному каналу и позиции во входящих сообщениях от периферийных устройств. Лдрес в рассмотренном примере может означать — канал №7, устройство №12, точка измерения №2. Класс события показывает, инициирует ли рассматриваемый объект запуск некоторой автоматизированной функции при изменении значения, а класс аварии — должно ли некоторое состояние пониматься как аварийное.

Класс аварии можно структурировать для индикации степени серьезности аварийной ситуации. Аварийные сообщения могут быть просто предупреждениями или могут указывать на нештатную ситуацию, требующую немедленного внимания и реакции; очевидно, что эти типы сообщений должны различаться. В структуру записи, описывающей обработку входных данных (раздел 5.5.4),~ вкл[очаются такие параметры, как интервал выборки, масштабные коэффициенты, предельные и аварийные значения.

Эти параметры необходимы для первичной обработки сигнала на уровне, максимально приближенном к датчикам и процессу; предварительная обработка должна выполняться сразу после выборки. В случае упомянутого выше объекта с аналоговым входом л[асштабные козффипиенты для ли ней нога преобразования от первичных данных к значению температуры следующие: а =. 0 и Ь = 100/4095 = 0.0244. Предполагается, что аналоговая величина преобразуется в цифровую форму 12-разрядным АЦП, причем 0 соответствует 0 'С, а 4095 — 100 'С, Таким образом, первичная входная величина 3228 преобразуется в 3228 0,0244 = 78.8 'С, Поскольку зто выше, чем максимально допустимое значение 75'С, выдается сигнал аварийного состояния. Для входной величины в цифровом формате (тип В1 — В[8[йв( [при!) некоторые параметры записи изменяются: Имя поля Значение Комментарий СОРЕ К010 Код ВЕ5СК[РТ1О[ч[ РК1МАКУ Описание: насос первичного контура С! КСГПТ Р[[МР Глава 12.

Характеристики

Список файлов книги