ДП_Шевцов (1223230), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Система DeltaV может применяться для самых различных задач: от автоматизации отдельной установки до автоматизации производства в целом. Данная система позволяет управлять качеством продукции на предприятии и повышать энергоэффективность предприятия в целом.

Пользователь DeltaV получает все средства, необходимые для более эффективного управления технологическим процессом, чем это было возможно ранее. Мощность контроллеров DeltaV позволяет реализовывать самые передовые стратегии управления. Для критических участков технологического процесса возможно (по выбору пользователя) полное резервирование контроллеров, блоков питания и модулей ввода/вывода.

Рабочие станции DeltaV созданы на базе самых последних микропроцессоров фирмы Intel. По выбору пользователя на рабочих станциях может быть установлена проверенная операционная система Microsoft Windows ХР, либо ОС Windows Vista. 32-разрядные, объектно-ориентированные прикладные программы DeltaV предназначены для максимального использования возможностей высокопроизводительных рабочих станций.

Вместе с системой поставляется полный набор приложений, включая программу конфигурирования системы, интерфейс оператора и функции инжиниринга, технического обслуживания и интегрирования системы.

Расширенные возможности системы ввода/вывода позволяют решать самые сложные прикладные задачи. В системе используются следующих технологии:

• шина FOUNDATION fieldbus, которая интегрирована в архитектуру системы DeltaV;

• шины ProfibusDP, DeviceNet и As-i;

• связь через последовательный интерфейс - систему DeltaV можно сконфигурировать как главное (master), или подчиненное (slave) устройство MODBUS;

• стандартные интерфейсы аналогового и цифрового ввода/вывода.

Система DeltaV - это первая в мире система, позволяющая в полной мере использовать возможности технологии FOUNDATION fieldbus. В частности, функциональные блоки управления могут быть загружены непосредственно в интеллектуальные полевые приборы FOUNDATION fieldbus. Шинно-ориентированная архитектура автоматически определяет устройства полевой шины FOUNDATION fieldbus в момент подключения. Это значительно упрощает процесс включения устройств в систему.

DeltaV - первая в мире система, позволяющая прямое подключение беспроводных приборов, использующих стандарт WirelessHART™. Шлюз беспроводной сети подключается непосредственно в сеть DeltaV. Доступ к данным, калибровка и диагностика беспроводных устройств выполняются точно также, как и для приборов HART или FOUNDATION fieldbus. Все конфигурирование выполняется одинаково просто!

Важным преимуществом является то, что DeltaV в полной мере использует технологии Microsoft ОРС и DCOM. Сервер ОРС позволяет получать информацию любой внешней системы по принципу «подключи и работай».

Если Вам требуется управлять периодическими процессами, то BATCH-подсистема DeltaV (управление технологическими пакетами) существенно упростит решение Ваших задач. Управление непрерывными технологическими процессами и BATCH-подсистема хорошо интегрированы, что исключает многократное конфигурирование базы данных и трудоемкие операции по привязке данных.

Благодаря стандартизации конструкции составных элементов и набору заранее проработанных решений, система DeltaV очень проста в эксплуатации и легка для обучения. Интерфейс пользователя «интуитивно знаком», поскольку он аналогичен программе Проводник (Explorer) Microsoft Windows. В программе имеется контекстно-ориентированная оперативная справочная система. Кроме того, имеется библиотека заранее проработанных модулей управления, которая поможет Вам быстро приступить к работе с системой. Предусмотрены функции «Вырезать», «Копировать» и «Вставить», а также функция перетаскивания (drag and drop), которые Вы можете использовать для копирования готовых блоков из библиотечных модулей при разработке стратегии управления в стандарте IEC 1131.

1.2.2 Система мониторинга, управления и сбора данных

Citect SCADA

Citect SCADA – программный продукт, представляющий собой систему мониторинга, управления и сбора данных (SCADA – Supervisory, Control And Data Acquisition). Общий вид системы, предназначенной для управления технологическим процессом, приведен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Общий вид контроллерной системы

В качестве компьютера оператора используется персональный компьютер, работающий под управлением Microsoft Windows NT 4.0 Workstation c установленной SCADA-системой Citect. Коммуникационный канал представлен последовательным интерфейсом RS-232C, реализующий передачу данных по протоколу ModBus, обеспечивая передачу данных между контроллером и компьютером. Контроллер ABB MODCELL 3000, имеет модули для измерения аналоговых параметров (температура, уровни, расход), а также модуль для организации связи с блоками дискретных входов/выходов.

Citect обладает функциональными характеристиками, надежностью и производительностью, которые позволяют разрабатывать как интегрированные системы уровня предприятия, так и производительные автономные приложения.

С самого начала Citect проектировался и разрабатывался как средство реализации всех требований предприятия в виде единой интегрированной системы. Единый программный пакет содержит все необходимые компоненты, устраняющие как необходимость использования дополнительного программного обеспечения, так и фрагментацию данных. Первый же пакет Citect для Windows, установленный в 1992 году, поднял планку для SCADA-систем на базе ПК на новый уровень производительности – 33000 точек дискретного ввода, 16000 точек аналогового ввода, 4000 аналитических кривых, 50 операторских станций, резервирование в стиле распределенных DCS-систем, общая база данных, конфигурирование с любого компьютера и скорость вывода информации на дисплей менее 2-х секунд. С такими характеристиками клиенты Citect всегда могут быть уверенны, что Citect справится с любой задачей, независимо от размеров системы [4].

Дальнейшие разработки Citect строились на этом мощном фундаменте. Разработчики пакета стремятся дать пользователю реальные возможности и постоянно использовать все последние достижения, чтобы еще больше расширить функциональные характеристики продукта, упростить его применение, повысить производительность и сократить сроки разработки прикладных систем.

Высокая степень автоматизации операций, функциональная полнота, контроль качества и тестирование гарантируют максимально возможную надежность Citect, который благодаря этому может использоваться в различных ответственных приложениях атомной энергетики, авиации и других областях.

Быстрое и надежное предоставление производственной информации – основное назначение любой SCADA и HMI-системы. Система с низкой скоростью передачи данных рискует, в конце концов, потерять важную информацию. Для повышения производительности системы Citect автоматически оптимизирует процесс обмена информацией.

Обмен данными между устройством ввода/вывода и системой более высокого уровня (типа Citect) осуществляется по уникальному для каждого устройства протоколу. Скорость обмена информацией зависит и ограничивается только этим устройством и применяемым протоколом. Причины ограничения скорости передачи лежат в невозможности для устройства ввода/вывода немедленно отреагировать на поступивший запрос и неэффективности используемых протоколов. Описанная ниже стратегия позволяет Citect максимально возможно поднять скорость передачи.

Обмен данными в Citect-системе выполняется по запросу – считываются показания только тех точек, которые указаны клиентом. Более того, сервер ввода/вывода упорядочивает поступающие от клиентов запросы, например, объединяя их по возможности в единый запрос. Тем самым удается сократить непроизводительный обмен информацией и повысить частоту обновления экрана до восьми раз.

Citect функционально состоит из следующих отдельных частей:

• ввод/вывод – управление и оптимизация всех операций по обмену данными;

• тревоги – мониторинг всех тревог: аналоговых, дискретных, SPC;

• отчеты – управление, планирование и подготовка отчетов;

• графики – сбор, сохранение и построение графиков на основе статистических данных;

• отображение – человеко-машинный интерфейс, взаимодействующий со всеми остальными задачами для поддержания вывода информации на дисплей (обновления вывода и исполнения команд).

Все задачи исполняются независимо друг от друга. Благодаря этой уникальной архитектуре пользователь имеет возможность сопоставлять каждой задаче свой компьютер. В частности, одна машина может быть выделена для вывода информации и создания отчетов, а другая – для вывода данных, обслуживания ввода/вывода и построения графиков.

В сетевых системах Citect обеспечивает применение централизованной базы данных. Наличие всего одной общей базы – это огромное преимущество, поскольку в этом случае все изменения выполняются всего в одном месте (а используются везде). Конечно, никто не запрещает использовать в каждом компьютере свою собственную конфигурацию – вы можете даже создать их комбинацию.

Хотя Citect имеет репутацию программного обеспечения для крупномасштабных много сетевых систем с большими объемами информации, многие пользуются им в своих персональных машинах. Citect обеспечивает построение систем с самых простейших архитектур и их развитие до любого уровня сложности.

В промышленных системах автоматизации и прочих ответственных приложениях отказы оборудования приводят к замедлению производства и иногда к возникновению потенциально опасных ситуаций. Реализация функций резервирования позволяет устранять отказы в системе без потери ее функциональных возможностей и производительности.

Разработчикам Citect хорошо известно, что "прочность всей цепи определяется надежностью самого слабого ее звена". Именно поэтому резервирование в Citect реализовано полное резервирование, что позволяет защищать все зоны потенциальных отказов.

Резервирование в Citect тесно связано с системой тревог. В случае сбоя Citect уведомит оператора об отказе конкретного устройства и сообщит, какое резервное оборудование было включено в работу.

Благодаря дублированию устройств ввода/вывода, Citect поддерживает конфигурации с полным резервированием. Определив одно устройство как основное, а другое как резервное, Citect в случае отказа будет автоматически переключаться с одного на другое. Благодаря способности Citect записывать изменения контрольных параметров как в основное, так и резервное устройство, даже те устройства ввода/вывода, которые проектировались без учета этой возможности, могут теперь использоваться в системах с резервированием.

Примерами наиболее часто встречающихся отказов являются обрыв кабеля связи и случайные электрические помехи. Citect позволяет прокладывать к каждому устройству ввода/вывода два отдельных кабеля связи. Благодаря резервированию каналов данных вероятность потери информации в системе значительно снижается.

Графические возможности SCADA-системы – один из важнейших факторов ее общей практичности. Благодаря RAD Графике (Rapid Applications Development Graphics - графические средства для скоростной разработки приложений) Citect позволяет создавать интуитивно понятные и непротиворечивые пользовательские интерфейсы.

Сетевые средства Citect построены на базе NetBIOS, предоставляющая весьма широкий набор стандартных инструментов. Сеансовая NetBIOS широко поддерживается такими сетевыми протоколами, как NetBEUI, IPX/SPX и TCP/IP. Хотя Citect может работать с самыми разными типами сетей (типа Novell Netware, Windows 95/NT или LAN Manager), базовая файловая система для обмена данными в Citect не используется. Citect напрямую обращается к NetBIOS.

NetBIOS пользуется поддержкой Microsoft, поэтому безо всяких опасений вы можете применять практически любые поддерживаемые Windows сетевые технологии – даже такие, как спутниковое подключение, ISDN, FDDI или RAS. Действует правило: "Если этим можно пользоваться в Windows – то можно и Citect". Например, если пользовательский компьютер подключен к Internet, то с Citect можно обмениваться информацией и через Internet.

С помощью Global Client параметры NetBIOS-сеансов Citect можно менять "на лету". Это дает возможность иметь в системе дисплейные станции с несколькими наборами серверов Citect. В частности, компьютер для вывода информации на одном предприятии может использоваться как станция удаленного просмотра и контроля другого предприятия.

Многие предприятия придерживаются тех сетевых стандартов, которым должны соответствовать SCADA-система. Одним из наиболее широко поддерживаемых сетевых протоколов является TCP/IP. Citect беспрепятственно может подключаться к TCP/IP-сетям, поскольку TCP/IP может транспортировать сообщения NetBIOS.

1.2.3 Система коммерческого учета нефтепродуктов

Saab TankRadar

Система коммерческого учета нефтепродуктов Saab TankRadar L/2 (TRL/2) представляет собой систему контроля и измерения уровня, объема и массы нефти и нефтепродуктов в резервуарных парках. Основное назначение системы - обеспечение возможности проведение операций по приему - отпуску продуктов с коммерческой точностью [5].

Система TRL/2 представляет собой автономную и законченную систему, осуществляющую непрерывный контроль за состоянием и наличием продукта в резервуарах, которая, при необходимости, может быть просто интегрирована в систему управления технологическими процессами предприятия - систему "верхнего уровня".

Аппаратно - программные средства системы TRL/2 обеспечивают измерение, вычисление и архивацию параметров продукта в резервуарах, значение которых при получении запроса от системы "верхнего уровня" передается с использованием стандартных протоколов обмена.

Уровнемеры системы TRL/2 способны измерять уровень любых продуктов, включая битум, сырую нефть, продукты переработки, агрессивные химические продукты, сжиженные газы, гранулированные вещества и т.д. Уровнемеры системы не имеют в своем составе подвижных механических устройств, не соприкасаются с продуктом, поэтому не требуют никакого обслуживания в процессе эксплуатации. Конструкция уровнемеров обеспечивает проведение измерения уровня продукта в резервуарах любых типов. Обмен информацией между оборудованием системы TRL/2 осуществляется с использованием информационного протокола Modbus и специализированного физического протокола полевой шины TRL/2.

Система TRL/2 при подключении к уровнемеру соответствующих датчиков может выполнять следующие функции:

• измерение средней температуры продукта;

• измерение давления в газовом пространстве резервуара;

• измерение гидростатического давления продукта;

• измерение уровня раздела фаз (продукт - вода);

• вычисление плотности, объема, веса и массы продукта.

Все измеренные и измеренные параметры продукта предоставляются оператору резервуарного парка с помощью программного обеспечения на рабочей станции системы.

В соответствии с рисунком 1.3 основными устройствами системы TRL/2 являются:

• радарный уровнемер RTG - автономное взрывозащищенное устройство, измеряющее уровень продукта в резервуаре. В зависимости от конкретных условий проведения измерений он может комплектоваться четырьмя типами антенн. К радарным уровнемерам могут подключаться температурные датчики (датчики сопротивления), датчики давления и уровня подтоварной воды и др. Радарные уровнемеры могут иметь релейный и аналоговый выходы;

Рисунок 1.3 – Общая конфигурация системы TRL/2

• модуль сбора данных DAU подключается к радарному уровнемеру, и предназначен для измерения средней температуры продукта в резервуаре. Модуль DAU может дополнительно оборудоваться жидкокристаллическим дисплеем для отображения показаний результатов измерений;

• дисплейная панель RDU40 подключается к уровнемеру и используется для отображения измеряемых и вычисляемых уровнемером параметров продукта: уровень, средняя и точечная температура, давление в резервуаре, текущая плотность, объем и другие;

• модуль полевого соединения FCU 2160 представляет собой концентратор данных, к которому по полевой шине может быть подключено до 32 уровнемеров и до 32 модулей DAU. Модуль FCU самостоятельно опрашивает подключенное полевое оборудование системы и по запросу передает внешнему оборудованию (рабочая станция системы TRL/2, контроллеры АСУ ТП);

• модем полевой шины FBM 2171 является преобразователем физического интерфейса полевой шины TRL/2 в интерфейс RS-232. Модем FBM может использоваться для подключения рабочей станции системы TRL/2 к модулю FCU или к полевому оборудованию системы напрямую, а также модуля FCU к контроллерам АСУ ТП по интерфейсу полевой шины TRL/2;

• программное обеспечение TankMaster представляет собой программный комплекс, обеспечивающий решение задач конфигурации и настройки системы, отображения данных измерений и вычислений, а также выдачи этих данных в систему верхнего уровня с использованием стандартных протоколов;

• полевое оборудование системы TRL/2 (уровнемер, модуль DAU и модуль FCU) по сути своей представляют собой специализированный промышленный компьютер со всеми его стандартными атрибутами: процессор, оперативная память, база данных [6].

В зависимости от состава поставляемого основного и дополнительного оборудования система TRL/2 может иметь четыре измерительных канала:

• канал измерения уровня с использованием радарных уровнемеров;

• канал измерения температуры продукта с использованием многоточечных датчиков температуры;

• канал вычисления плотности продукта с использованием датчиков давления;

• канал вычисления массы продукта.

Одноканальная система TRL/2 обычно используется для измерения уровня в резервуарах хранения, реакторах нефтехимического производства. В случае использования одноканальной системы возможно проведение измерений только уровня продукта. Проведение расчетов объема и массы продукта в этом случае возможно только при ручном вводе значений средней температуры и плотности продукта.

Характеристики

Список файлов ВКР