Отчёт по практике в «Элиус-М»

Средний уровень системы  управления выполняет следующие  функции:

• сбор информации от датчиков и предварительную ее обработку (проверку на достоверность, фильтрацию, усреднение);
• формирование по заданным алгоритмам и передача на нижний уровень командных сигналов для исполнительных механизмов;
• передача в операторскую станцию обработанной информации от датчиков и прием от нее командных сигналов, формируемых на верхнем уровне.

Верхний уровень системы  управления выполняет следующие  функции:

• отображение на динамизированных мнемосхемах и трендах основных параметров технологического процесса и состояния технологического оборудования;
• формирование по заданным алгоритмам командных сигналов и передача их в микропроцессорный котроллер среднего уровня;
• формирование по специальным алгоритмам диагностики сообщений и отображение их на мониторе; архивирование информации, формирование сводных отчетов и передача информации на печатающее устройство;
• связь с другими АСУ ТП и интеграцию системы управления в общую информационную сеть.

Комплекс технических  средств системы управления технологическим процессом обеспечивает управление работой оборудования в следующих режимах:

• местном;
• дистанционном.

Местный режим  используется, в основном, как режим  опробования и осуществляется технологическим  персоналом только при наладке установки  и системы управления

Дистанционный режим, в свою очередь, на верхнем уровне обеспечивает управление в режимах дистанционный  ручной и дистанционный автоматический. Дистанционный автоматический режим  является основным режимом работы системы  управления.

 

8. Силовое электрооборудование.

Силовое электрооборудование (далее по тексту – система управления СЭ) установки «Бишофит М – 4» (модернизированной установки по производству кристаллического бишофита производительностью 4 т/час по готовому продукту) является составной частью технического проекта установки «Бишофит М – 4».

Состав системы управления

Система управления представляет собой комплекс технических  средств (КТС СУ) в состав которого входят:

• силовое электрооборудование;
• электроаппаратура;
• низковольтные комплектные устройства (НКУ).

Параметры сигналов комплекса  технических средств

Входные и выходные информационные и управляющие аналоговые сигналы	- постоянный ток, 4 – 20 мА
Входные и выходные информационные и управляющие дискретные сигналы	- постоянный ток, 24 В

 

Параметры источника  электроэнергии

Силовые цепи питания двигателей	- переменный ток, 3, ~5О  Гц, 380 В
Цепи управления	- переменный ток, ~50 Гц, 220 В
Мощность (установленная)	- 155,0 кВт
в том числе:
- основное оборудование - резервное оборудование	- 111,5 кВт - 43,5 кВт

 

Система управления силовым  электрооборудованием

Система управления силовым электрооборудованием предназначена для управления электроприемниками технологического оборудования установки «Бишофит М – 4» с целью обеспечения следующих функций:

• местный и дистанционный режимы управления электроприемниками;
• защита электроприемников от перегрузок и токов короткого замыкания;
• логическое управление технологическим оборудованием в соответствии с требованиями технологического регламента;
• включение и отключение электроприемников в нормальном режиме работы;
• надежное отсоединение электроприемников для ревизий и ремонтных работ.

Схема электрическая структурная  распределительной сети

На электрической структурной (однолинейной) схеме черт. 2.1503 Э1  представлены основная и резервная электроаппаратура установки «Бишофит М – 4» (вводные выключатели, автоматические выключатели питания, магнитные пускатели, преобразователи частоты) и сведения по электроприемникам потребителя. Питающая сеть – трехфазная, четырех проводная. Схема питающей сети – магистральная с двухсторонним питанием от одного источника. Основное и резервное оборудование подключены к разным шиносборкам, соединенных между собой через секционный выключатель. Распределительная сеть – трехфазная, четырех проводная. Схема распределительной сети – радиальная.

 

Требования к схемам электрическим принципиальным

Схемы электрические  принципиальные разрабатываются на стадии разработки рабочей документации. На схемах электрических принципиальных должны быть представлены взаимные связи  аппаратуры управления и защиты электроприемников  технологического оборудования установки.

Схемы должны реализовать следующие режимы управления:

• местный (кнопочными постами управления, расположенными рядом с управляемым оборудованием);
• дистанционный ручной (управление осуществляется с пульта оператора);

• автоматический (по программе управления).

Программно  реализуются также алгоритмы  сигнализации состояния оборудования и блокировок. Информация о состоянии  электрооборудования и реализации программы управления отображается на экране пульта оператора и регистрируется в сменных рапортах.

 

Новый программируемый логический контроллер (ПЛК) Modicon M340 унаследовал  традиции и ноу-хау компании Modicon, которая изобрела и представила  миру первый промышленный программируемый  контроллер. Появление на свет компактного Modicon M340 стало возможным благодаря  новизне решений, максимально соответствующих  потребностям современных машиностроителей. Наряду с Modicon TSX Premium и Modicon TSX Quantum этот «младший брат» в семействе Modicon призван помогать в решении задач  автоматизации в промышленности, включая соответствующую инфраструктуру. В сочетании с мощностью и  гибкостью программного инструмента Unity Pro, Modicon М340 демонстрирует свои преимущества на всем жизненном цикле оборудования клиента.

Рисунок 1 - Новый ПЛК Modicon M340

Несмотря на небольшие  габариты, новый ПЛК способен «оживить»  машину благодаря внушительной емкости  памяти и высокой производительности. Независимо от особенностей используемого  оборудования, накладываемых на него ограничений и стиля программирования, Modicon M340 подойдет для решения задач  любой сложности. Высокая скорость обработки двоичных инструкций у  него сочетается со способностью оперативно выполнять целочисленные вычисления и операции с плавающей запятой.

С Modicon M340 можно не опасаться  снижения производительности – его  работа не допускает значительного  замедления цикла программы в  случае использования любых возможностей мощных и развитых языков, соответствующих стандартам МЭК.

 Используя многозадачную  операционную систему Modicon M340 (основная  задача, быстрая задача и 64 задачи  обработки прерываний), пользователь  может адаптировать контроллер  к имеющемуся у него оборудованию, а не наоборот (как это зачастую  происходит).

 Благодаря большому  объему памяти нового ПЛК отпадает  необходимость оптимизации разработок  – ведь процессор имеет «на  борту» 8 Мбайт, где может храниться  более 70 тысяч инструкций программы.  В комплекте с процессором  поставляется флеш-память типа SD, готовая к хранению архива  приложения (исполняемый код, исходный  код и комментарии). Таким образом,  необходимости в расширении памяти, как правило, не возникает.

Modicon M340 позволяет реализовать  любое ноу-хау с учетом индивидуальных  потребностей заказчика, поскольку  отличительными особенностями оборудования  у каждого конкретного клиента  являются следующие технологические  функции:

• функции счета импульсов, реализуемые при помощи двух модулей: 2 канала до 60 кГц или 8 каналов до 10 кГц;
• 32-битовый счет;
• время цикла 1 мс;
• 2 регистра захвата и рефлексные функции с реакцией менее 200 мкс;
• расширенные конфигурируемые функции: фильтрация по каждому входу, широкий выбор рефлексных функций, генератор импульсов, ограничитель свободного хода;
• конфигурируемые функции счета и измерения.

Счетные функции уже проработаны  для таких приложений, как предупреждение об опустошении размоточного устройства, сортировка мелких объектов, простой  электронный кулачок (электронная  «шарманка»), управление скоростью  в том числе в режиме master-slave.

Рисунок 2 - ЦПУ Modicon M340

Modicon M340 предлагает интегрированные,  гибкие и экономичные решения  по позиционированию для независимых  и связанных осей. Специальный  модуль для этого не требуется.  Решение основано на встроенной  программной библиотеке позиционирования (MFB – Motion Function Block - функциональный  блок управления перемещением), соответствующей  стандарту PLCopen.

 Управление сервоприводом  или частотным приводом осуществляется  командами MFB, выдаваемыми на приводы  через шину CANopen, и управляющими  приводами Altivar для асинхронных  электродвигателей, или Lexium, или  IcIA для бесщеточных или шаговых  синхронных электродвигателей с  целью управления позиционированием.

 Разработанный специально  для производителей компактных, модульных или сложных машин  Modicon M340 особенно хорошо подходит  для оборудования, связанного с  перемещением материалов, конвейерной  транспортировки и вторичной  упаковки, а также для специальных  и деревообрабатывающих машин.

Рисунок 3 - ПО Unity Pro

 Библиотека функций  регулирования является стандартной  в пакете Unity. Язык функциональных  блок-схем обеспечивает гибкое  программирование с продвинутым  графическим интерфейсом. Существует  также возможность оптимизации  и контроля алгоритма управления. Кроме традиционных регуляторов  типа ПИД или ПИ, библиотека  включает в себя многочисленные  дополнительные функции и элементы, а именно:

• автонастройку регуляторов;
• двух - или трехпозиционный регулятор, ПИ-регулятор типа «горячий/холодный», каскадный ПИД-регулятор;
• генератор функций изменения алгоритма управления;
• переключатель структуры ПИД/ПИ;
• модуляцию продолжительности импульса;
• масштабирование величин и ряд других возможностей.

 К персональному компьютеру  можно подключиться с помощью  простого высокоскоростного интерфейса USB, которым оснащен любой современный  процессорный модуль от Modicon. Подключаться  можно и через Ethernet, в режиме  «точка-точка» или через локальную  сеть.

 

 

9. Преобразователь чачтоты.

Преобразователи частоты серии VFD-F предназначены для управления скоростью вращения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором мощностью от 0.75 до 220 кВт с питанием от сети переменного тока напряжением 342…528В частотой 50/60 Гц. Модель VFD-F специализирована для работы с электродвигателями в составе насосных и вентиляционных установок и отличается:

• большим количеством функций, которые позволяют настроить ПЧ для управления насосной или вентиляционной системой с обратными связями по давлению, температуре и др. без использования ПЛК;
• наличием функции управления  группой  электродвигателей, которая  позволяет организовать последовательное управление группой из четырех электродвигателей от одного VFD-F, без использования каких-либо внешних электрических схем. При этом каждый из электродвигателей выводится на заданный режим, а затем переключается на промышленную сеть и обратно;
• съемным пультом управления, который может быть вынесен с помощью кабеля, например, на дверь электрошкафа. Вместо штатного пульта можно установить
• опционный пульт VFD-PU06 с функциями копирования настроек одного VFD-F на другой. Этот пульт подключается к порту RS-4 8 5 и может быть вынесен на расстояние до 300 м с помощью телефонного кабеля (витой пары);
• широкими возможностями  конфигурации ПЧ (имеется более 200 параметров, значения  которых пользователь может изменять с пульта управления или через последовательный интерфейс RS-485 с компьютера).

Преобразователи VFD-F имеют защиту от многих аварийных и нештатных режимов:

• оттоков недопустимой перегрузки и короткого замыкания по выходу, в том числе от замыкания выходной фазы на "землю";
• от недопустимых перенапряжений по питанию и на шине DC;
• перегрева радиатора;
• от недопустимых отклонений и не штатного исчезновения напряжения питающей сети;
• от недопустимых отклонений технологического параметра;
• от несанкционированного доступа к программируемым параметрам (защита паролем).