Адекватность функционально-технологической структуре объекта.docx

Адекватность                             функционально-технологической структуре объекта

Централизованные и распределенные АСУТП представляют собой иерархическую структуру, состоящую из ряда уровней.

Для централизованной АСУТП это такие уровни, как:

·       диспетчерский;

·       цеховой;

·       технологический.

Для распределенной АСУТП это уровни:

·       диспетчерский;

·       цеховой;

·       локальный;

·       технологический.

На рис.12.1 и 12.2 представлены типовые структурные системы централизованных и распределенных АСУТП.

Рис.12.1 Структурная схема централизованной АСУТП

Рис.12.2 Структурная схема распределенной АСУТП

ПЛК используются на цеховом и локальном уровнях. Применение контроллеров на цеховом уровне централизованной

АСУТП должно удовлетворять следующим основным требованиям:

·       локальная или полевая (промышленная) шина обмена между контроллером и распределенным (удаленным) УСО (например, Modbus Plus, PROFIBUS) со скоростью обмена не менее 1 Мбит/с;

·       индустриальная шина обмена между контроллером и АРМ диспетчера;

·       количество переменных на один ПЛК превышает 280/112 дискретных/аналоговых;

·       ОС реального времени;

·       синхронизация времени;

·       обработка прерываний;

·       контуры регулирования;

·       архивирование данных;

·       система резервирования (не обязательно);

·       программирование в режиме реального времени (on-line).

Оптимальными, с этой точки зрения, являются контроллеры с шиной VME или с локальной шиной для обмена данными со встроенными УСО, например, контроллеры типа VME9300-42, IUC9000 (Kontron), SIMATIC S5-115F, SIMATIC S7-400 (Siemens),

Premium, Quantum (Schneider Electric) 90-30,90-70 GE (Fanuc), серии 6000 (Octagon Systems).

Применение контроллеров на цеховом уровне распределенных АСУТП аналогично их применению на цеховом уровне централизованных АСУТП, за исключением следующих особенностей:

·       обязательна система резервирования;

·       количество переменных на систему достигает 1000;

·       для обмена данными между цеховым контроллером и локальными контроллерами используется полевая шина.

Этим требованиям соответствуют контроллеры типаVME9300-

42 (Kontron), SIMATIC S5-115F, SIMATIC S4-400H (Siemens), Premium, Quantum (Schneider Electric).

Применение контроллеров на локальном уровне распределенных АСУТП должно удовлетворять следующим основным требованиям:

·локальная полевая шина обмена между контроллером и распределенным (удаленным) УСО (например, Modbus Plus, PROFIBUS) со скоростью обмена не менее 1 Мбит/с;

·полевая    шина    обмена    между    локальным    и     цеховым контроллерами;

·количество переменных на один ПЛК достигает 280/112 дискретных/аналоговых;

·ОС реального времени;

·поддержка синхронизации времени;

·контуры регулирования;

·программирование в режиме реального времени (on-line). Этим требованиям соответствуют контроллеры типа IUC9000,

SMART I/O (Kontron), SIMATIC S7-300H (Siemens), Premium, Compact (Schneider Electric), 90-30 (GE Fanuc).

В отдельную группу выделяются контроллеры для следующих применений:

·       контроллеры противоаварийной защиты (ПАЗ);

·       контроллеры сбора удаленных каналов телемеханики (RTU).

Контроллеры ПАЗ применяются в системах противоаварийной защиты. Особенности системы ПАЗ состоят в следующем:

·       высокая готовность системы;

·       контроллер ПАЗ может быть выделен из системы в отдельный блок, если система ПАЗ входит в состав АСУТП;

·       резервирование источников питания системы;

·       малое время реакции системы на событие (прерывание);

·       ввод аналоговых сигналов без мультиплексирования производится высокоскоростными модулями УСО с изоляцией между каналами не менее 1500 В.

Данным характеристикам в полной мере удовлетворяют контроллеры SIMATIC S5-115F (Siemens), Premium, Quantum (Schneider Electric), 90-30, 90-70 (GE Fanuc).

Контроллеры входят в состав оборудования автоматизированных систем контроля и управления (АСКУ) удаленными объектами, где средства коммуникации и доступа к объекту затруднены. Свойства контроллеров, входящих в состав АСКУ удаленных объектов, следующие:

·коммуникационная поддержка последовательных и модемных каналов;

·стандартный протокол обмена;

·расширенный диапазон температуры от – 40 до +60 ˚C;

·встроенная диагностика;

·программирование в режиме реального времени (on-line);

·защита   от    провалов   питания   с    помощью   батареи   или бесперебойного ИП.

Для этих целей фирмами Schneider Electric и Bristol Babcock разработаны специальные контроллеры Compact и серии Network DSC3000.