прием частотных сигналов по 8 независимым радиальным линиям связи;
Исаев Д.В., к.т.н., зав.лаб. ОАО "Союзцветметавтоматика",
E-mail: scma@aha.ru , тел. (095)489-45-96
Номенклатура изделий: http://www.scma.ru
http://www.adastra.ruИмеется широкий класс объектов контроля или приборов и устройств, которые не сводятся к одноканальным датчикам (газоанализаторы, требующие учета влияния температуры и влажности, газораспределительные подстанции и т.п.).
При создании системы централизованного контроля важно распределить функции обработки измерительной информации между периферийными и центральным устройством так, чтобы минимизировать стоимость периферийных устройств, упростить их обслуживание, и повысить надежность.
Упрощение периферийных устройств достигается при исключении ручных настроек и регулировок и замене их соответствующей обработкой в программах центральной ПЭВМ. При этом может быть достигнуто значительное улучшение метрологических характеристик системы в целом.
Существенное значение имеют помехоустойчивость системы, дальность, требования к кабелям связи и пр.
Передача частотным сигналом – надежный, помехоустойчивый способ. Для ряда практических случаев невысокое быстродействие не имеет существенного значения, однако, всегда остается актуальной проблема сокращения количества линий связи и снижение стоимости кабелей.
Так, использование тонального частотного диапазона (например, 4…8 кГц) позволяет применять практически любые провода и кабели от силовых до контрольных и телефонных.
Наиболее простой способ уплотнения канала передачи – временное разделение измерительных каналов.
При этом организуются повторяющиеся циклы последовательной передачи частотных сигналов и распознавание номера канала простым пересчетом пауз после стартовой удлиненной паузы.
Разработанный ОАО Союзцветметавтоматика на этой основе программно-технический комплекс состоит из периферийных преобразователей – передатчиков ППП, центрального микропроцессорного контроллера связи КС и центральной ПЭВМ, в качестве которой используется обычный персональный компьютер ПК (КС-разработка НТК Мультисеть).
ППП имеет 6 входных каналов для стандартного токового сигнала 4…20мА, коммутатор аналоговых сигналов, преобразователь напряжение – частота, кварцевый генератор тактовых импульсов и выходной комплиментарный линейный ключ. Время одного канала -–250мс (в т.ч. пауза – 62.5мс). Стартовая пауза – 250 мс, время цикла – 2,0 с.
Один из 7 каналов ,как правило, используется в качестве сравнительного (эталонного), что позволяет повысить метрологические характеристики измерительного тракта при последующей обработке сигналов ПК.
ПНЧ настраивается при изготовлении на выбранный диапазон, например, стандартный 4-8 кГц.
КС выполняет следующие функции:
прием частотных сигналов по 8 независимым радиальным линиям связи;
распознавание адреса ППП и субадреса измерительного канала;
преобразование частота(код;
формирование электронной таблицы состояния объектов контроля;
обмен информацией с ПЭВМ по ее запросам.
Кроме того, в КС предусмотрена возможность вывода 8 дискретных сигналов управления. КС – двухуровневый (8 PIC-процессоров PIC 12C509 и один 89С52). Предусмотрен опторазвязанный порт RS-232.
КС запрограммирован как иммитатор модулей ADAM 5000/485, в котором каждому каналу соответствует один слот модуля ввода дискретных сигналов ADAM 5051. Это позволяет использовать в ПК SCADA-пакеты большинства ведущих фирм. Благодаря использованию в рассматриваемом комплексе SCADA-пакета TRACE MODE создано гибкое, удобное для пользователя программное обеспечение, реализующее следующие функции:
расчет значений измеряемых параметров и контроль их достоверности;
сигнализация оператору о выходе параметров за заданные пределы;
формирование графиков и таблиц текущих значений;
архивирование рассчитанных значений и формирование графиков архивных значений.
Взаимодействие оператора с АИС осуществляется традиционным для SCADA–пакетов способом – через набор окон, вызываемых на экран дисплея.
Первое окно – Состояние объекта предназначено для вывода информации в самом общем виде, без подробностей и цифровых данных. Состояние каждого объекта сигнализируется цветом: зеленый – норма, желтый – предупреждение, красный – тревога или авария.
Второе окно – Сводная таблица обеспечивает обзор текущего состояния всех объектов и каналов измерения. Сводная таблица особенно удобна при контроле однородных объектов (например. распределительные пункты в системах городского газоснабжения, тепловые пункты и т.п.).
Известно, что избыток цифровой информации утомляет оператора, поэтому целесообразно комбинировать цифровое и аналоговое представление измеряемых параметров. В восьми окнах Контролируемые параметры для каждого объекта контроля размещены 6 виртуальных приборов с круглой шкалой. На шкалах выделены цветом зоны нормальной работы, границы предупредительной и тревожной сигнализации.
Имеются, естественно, и цифровые данные как в процентах от шкалы, так и в физических величинах измеряемого параметра. В окне Контролируемые параметры представлена так же информация облегчающая диагностику и поиск неисправностей для технического персонала, обслуживающего комплекс технических средств. В частности, имеется возможность вводить сигналы от встроенных в программу имитаторов. Благодаря этому можно осуществлять, например, поэтапный ввод системы в эксплуатацию, проводить отладку программы до подключения к объекту и др.
SCADA-пакет TRACE MODE представляет развитый и удобный для пользования набор функций по отображению графиков изменения параметров по времени. В рассматриваемом комплексе предусмотрены окна Графики для вывода данных за выбранный интервал времени (час, смена и т.п.). В одном окне представлены все 6 графиков данного объекта и имеется возможность их включения/выключения в любой комбинации.
В окнах Архив эти же графики представлены за прошедшее время (в зависимости от выбранной глубины архива). Рассмотренный выше набор функций можно считать базовым АИС добавлять новые функции, окна, журналы тревог и т.п. исходя из требований конкретных АИС.
Поставляемый ОАО Союзцветметавтоматика комплекс технических средств несложен в изготовлении и надежен в эксплуатации, не требует прокладки специальных высокочастотных кабельных трасс. Имеется положительный опыт эксплуатации АИС в составе АИС газового хозяйства Пикалевского объединения Глинозем, в составе газоанализаторов на хлор и хлористый водород ГРАНТ (Стерлитаманский химкомбинат).
Используя SCADA-пакет TRACE MODE 5.10 ОАО Союзцветметавтоматика выполняет разработку и внедрение под ключ АИС по техническим условиям Заказчика, оказывает помощь в освоении систем, осуществляет гарантийное и постгарантийное обслуживание и предоставляет по согласованию другие инженерные услуги от разработки датчиков до исследования объекта управления и создания АСУ ТП.