Det automatiserte kontroll- og overvåkingssystemet er designet for å kontrollere den teknologiske prosessen (APCS), optimalisere teknologiske prosesser, automatisere teknologiske prosesser, opprettholde den optimale driftsmodusen til teknologiske enheter og ta hensyn til mellomliggende data, generere og utstede rapportering og arkivdokumentasjon, diagnostisere måleutstyr i alle bransjer som bygg, mat, kjemikalier, oljeraffinering osv. Automatiske kontrollstasjoner (ACS) er multifunksjonelle elektriske skap og automasjonspaneler, hvis hovedformål er automatisering av teknologiske prosesser.

Takket være høykvalitets og svært pålitelige automasjonskomponenter levert av produsenter som Schneider Electric og Siemens, oppfyller automatiserte kontrollsystemer hovedmålene om å optimalisere produksjonsprosessene og tilbyr det mest kostnadseffektive pris/kvalitetsforholdet for sluttbrukeren. De økonomiske argumentene for ende-til-ende, integrert SCADA-automatisering er reduserte maskinvarekostnader, for eksempel gjennom bruk av standardkomponenter og modulær design, samt lavere systemlivssykluskostnader og besparelser på reservedeler.

Integrerte automasjonssystemer:

Høyt informasjonsinnhold, som hjelper til med å evaluere den tekniske prosessen, velge kriterier og bestemme deres relative betydning;
å være i stand til å analysere den teknologiske situasjonen, brudd på den teknologiske prosessen, som gjør det mulig å utføre teknologisk tilpasning av produksjonen;
evnen til å søke etter den optimale modusen for å gjennomføre den teknologiske prosessen;
høy nøyaktighet i måling av teknologiske parametere og deres regulering;
muligheten for automatisk dosering av komponenter;
muligheten for vedlikehold av høy kvalitet av det teknologiske regimet i henhold til en gitt algoritme;
muligheten for å utvide kontrollsystemet;
muligheten for å opprette på grunnlag av automatiserte prosesskontrollsystemer automatiserte arbeidsstasjoner (AWS) for servicepersonell.

APCS løser fullt ut alle disse oppgavene rettet mot å optimalisere teknologiske prosesser. Tjenestetilbudet for igangkjøring av integrerte automasjonssystemer inkluderer opplæring i implementering og bruk av industrielle automasjonsverktøy i produksjon, rutinemessig inspeksjon, servicevedlikehold av automatiske kontrollstasjoner mv.

Programvaren til programvare- og maskinvarekomplekset er ment for implementering av automatisert kontroll av teknologisk utstyr og sending av parametrene for den teknologiske prosessen til en automatisk kontrollstasjon (APCS).

Hovedfunksjonene til automatiseringssystemet:

Automatisk planlegging av teknologiske utstyrsparametere (nivåer, trykk, faseseparasjonsnivåer, temperaturer og strømningshastigheter for teknologiske enheter);
sammenligning av de målte verdiene av teknologiske parametere med de innstilte verdiene og dannelsen av kontrollsignaler, samt advarsel og alarm;
vise forløpet av den teknologiske prosessen i form av mnemoniske diagrammer, trender (grafer over endringer i parametere over tid), indikatorer; timing av de viktigste teknologiske parameterne, dannelse av en protokoll over hendelser og arkivdata;
operativ automatisk og manuell kontroll av elektriske ventiler og kontrollventiler fra konsollen til den automatiserte arbeidsplassen (AWP) til operatørteknologen;
operativ automatisk og manuell kontroll av elektriske ventiler og kontrollventiler fra konsollen til den automatiserte arbeidsplassen (AWP) til operatør-teknologen;
imitasjon av kontrollobjektet, ulike ulykker og feil, for uavhengig feilsøking og opplæring av vedlikeholdspersonell.

Struktur og funksjoner

Utviklingen av geografisk distribuerte automatiserte systemer for innsamling, behandling av data og kontroll av den teknologiske prosessen krever bruk av spesialløsninger for å bygge dataoverføringsnettverk. APCS er bygget på hierarkisk basis og har en flernivåstruktur.

Det er fire nivåer av hierarki i APCS:

Det lavere nivået er nivået på sensorer og aktuatorer;
- mellomnivå - nivået på industrielle kontrollere (PLC);
- øvre nivå - nivået på industrielt server- og nettverksutstyr;
- operativt nivå - nivået på operatør- og ekspeditørstasjoner.

Det nedre nivået består av sensorer og aktuatorer installert på teknologiske anlegg. Deres design og utførelse lar dem operere stabilt og sikkert under de mest ugunstige værforholdene, så vel som i eksplosive områder. Tilkoblingen av sensorer og aktuatorer med midtnivået utføres ved hjelp av passende kabler.

Mellomnivået består av industrielle kontrollere, strøm, signalautomatisering og nødvendige sekundære enheter. Bør plasseres i området på en slik måte at kostnadene ved å legge kabler minimeres og effekten av forstyrrelser reduseres. Kjernen i programvare og maskinvare for kontroll og styring av systemet er industrielle kontrollere.

Industrielle kontroller utfører:

Innsamling og behandling av data som kommer fra sensorer;
Kontroll av teknologiske objekter i henhold til de gitte arbeidsalgoritmene.

Karakteristiske trekk i de valgte kontrollermodellene er:

Et bredt utvalg av moduler som lar deg utvikle multifunksjonelle overvåkings- og kontrollsystemer;
tilstedeværelsen av intelligente inngangs- / utgangsmoduler, inkludert moduler, regulatorer for autonom drift;
duplisering av CPU- og strømforsyningsmoduler;
muligheten for "varm" utskifting av moduler;
tilstedeværelsen av utgangskretser som har typen eksplosjonsbeskyttelse "egensikker elektrisk krets".

Overføring av informasjon fra kontrollere til neste nivå og mottak av kontrollkommandoer utføres ved bruk av standard RS485-grensesnitt. Kommunikasjon av enhver industrikontroller med serveren utføres samtidig via to uavhengige kommunikasjonskanaler.

Duplisering av kommunikasjonskanaler "server-industriell kontroller" er nødvendig for å forbedre påliteligheten til systemet som helhet.

Det øverste nivået i systemet er nivået på industriserveren og nettverksutstyret.

Nettverksutstyr består av huber, switcher og omformere.

Industriserveren er et svært pålitelig feiltolerant datasystem og gir sanntidsakkumulering og pålitelig langtidslagring av store mengder teknologisk informasjon, samt tilgang til den fra et stort antall automatiserte arbeidsplasser på operativt nivå. Nettverks- og telekommunikasjonsutstyr, nettverkskanaler, telefon- og fiberoptiske kommunikasjonslinjer danner et høyhastighets geografisk distribuert datanettverk for industriell bruk. Nettverksfeiltoleranse sikres ved redundans av nettverkskanaler, kommunikasjonslinjer og kommunikasjonsutstyr.

Driftsnivået består av arbeidsstasjoner for operatører og ekspeditører, samt en nettverksprinter installert i ulike rom og bygninger. Arbeidsstasjonene samlet i et lokalt nettverk danner et enkelt informasjons- og databehandlingskompleks (ICC). IVC implementerer visning av prosessinformasjon i en grafisk form, gir utstedelse av nødsignaler og samhandling av operatører med det automatiserte prosesskontrollsystemet, og organiserer kommunikasjon med andre kontrollsystemer. På dette nivået skapes det både fullstendig duplisering (like når det gjelder mottatte data og når det gjelder ledelsesfunksjoner) jobber, så vel som teknologiorienterte jobber som tilstrekkelig tar hensyn til spesifikasjonene til personellarbeidet og teknologien til produksjonen nettstedet.

Automatisering av kontrollsystemer

Automatisering av styringssystemer for arbeidsoptimalisering

Automatisering av kontrollsystemer innebærer et sett med programvare- og maskinvaretiltak og verktøy som reduserer antall personell og forbedrer driften av systemene. Spesielt aktivt blir slike teknologier nå introdusert innen elektrisk kraft og transport.

Et automatisert system er ikke automatisk, det vil si at det kreves menneskelig deltakelse for implementering og normal drift. Vanligvis utfører den menneskelige operatøren grunnleggende kontrollfunksjoner som ikke er påvirket av maskiner.

De første automatiserte systemene dukket opp på 60-tallet av forrige århundre, men først nå har deres aktive implementering begynt.

Hovedformålet med det automatiserte kontrollsystemet er å øke produktiviteten til anlegget, øke effektiviteten til styringen, samt forbedre metodene for planlegging av styringsprosesser.

Oppretting og varianter av automatiserte kontrollsystemer

Opprettelsen av et automatisert kontrollsystem er en kompleks og multistrukturell oppgave som krever et godt materialgrunnlag og tilgjengelighet av midler.

Opprettelsen av ACS utføres i flere stadier:

Utvikling av teknisk løsning.
Design av selve systemet.
Utvikling av programvareverktøy for systemadministrasjon.
Opprettelse av maskinvare- og programvaresystemer.
Installasjon av nødvendig utstyr.
Igangkjøringsarbeid.
Opplæring av spesialister til å jobbe med det nye systemet.

Alle automatiserte produksjonskontrollsystemer er delt inn i flere hovedtyper: produksjonskontrollsystemer og prosesskontrollsystemer. Den første typen automatisert kontrollsystem utfører alle operasjoner for normal funksjon og produksjon på alle stadier.

Det automatiserte systemet inkluderer programvare, informasjon, teknisk, metrologisk, organisatorisk og juridisk støtte.

Den andre typen automatisert kontrollsystem innebærer styring og kontroll over en egen del av produksjonsprosessen, spesielt over den teknologiske delen. Dette systemet kan korrigere prosessen i alle stadier og gi det beste resultatet av implementeringen.

Bruksområder for automatiserte systemer

ACS brukes aktivt i ulike livssfærer og moderne industri. Spesielt brukes de i belysningssystemer, trafikk, informasjonssystemer og i alle områder av industriøkonomien.

Hovedformålet med applikasjonen og bruken av automatiserte kontrollsystemer er å øke effektiviteten og bruken av egenskapene til hvert objekt. Slike systemer lar deg raskt og effektivt analysere driften av anlegget, basert på innhentede data, kan spesialister ta visse beslutninger og sette opp produksjonsprosessen.

I tillegg øker slike automatiserte systemer betydelig innsamling og behandling av data samlet inn fra objektet, noe som reduserer antallet beslutninger som tas av en person.

Bruken av automatiserte kontrollsystemer øker nivået av disiplin og kontrollnivået, siden det nå er mye enklere og mer praktisk å kontrollere arbeidet.

Automatiserte systemer øker kontrollhastigheten, reduserer kostnadene for mange hjelpeoperasjoner. Den viktigste konsekvensen av bruk av automatiserte kontrollsystemer er økt produktivitet, reduksjon i kostnader og tap i produksjonsprosessen.

Innføringen av slike teknologier har en positiv innvirkning på tilstanden til den innenlandske industrien og økonomien, og forenkler også livet til de ansatte.

Imidlertid krever teknologier økonomiske investeringer, og i de første stadiene er pengene ganske store, fordi tilstedeværelsen av et automatisert kontrollsystem innebærer en endring i utstyr og maskiner. Over tid lønner introduksjonen av slike teknologier seg, og deres tilstedeværelse gir utvikling til innenlandsk produksjon.

Prosessautomatiseringssystemer

uforanderlige systemer. Dette er systemer der sekvensen av handlinger bestemmes av konfigurasjonen av utstyret eller prosessforholdene og ikke kan endres under prosessen;
programmerbare systemer. Dette er systemer der handlingssekvensen kan variere avhengig av gitt program og prosesskonfigurasjon. Valget av den nødvendige sekvensen av handlinger utføres på grunn av et sett med instruksjoner som kan leses og tolkes av systemet;
fleksible (selvjusterende) systemer. Dette er systemer som er i stand til å velge de nødvendige handlingene i prosessen med arbeidet. Endring av prosesskonfigurasjonen (sekvens og betingelser for å utføre operasjoner) utføres på grunnlag av informasjon om fremdriften i prosessen.

Disse typer systemer kan brukes på alle nivåer av prosessautomatisering individuelt eller som en del av et kombinert system.

Typer automatiserte prosesser

I hver sektor av økonomien er det bedrifter og organisasjoner som produserer produkter eller yter tjenester. Alle disse foretakene kan deles inn i tre grupper, avhengig av deres "avstand" i naturressursbehandlingskjeden.

Den første gruppen av foretak er foretak som utvinner eller produserer naturressurser. Slike virksomheter inkluderer for eksempel landbruksprodusenter, olje- og gasselskaper.

Den andre gruppen virksomheter er virksomheter som behandler naturlige råvarer. De lager produkter fra råvarer utvunnet eller produsert av foretakene i den første gruppen. Slike selskaper inkluderer for eksempel bilindustrien, stålselskaper, elektronikkselskaper, kraftverk og lignende.

Den tredje gruppen er tjenesteytende foretak. Slike organisasjoner inkluderer for eksempel banker, utdanningsinstitusjoner, medisinske institusjoner, restauranter, etc.

For alle virksomheter er det mulig å skille ut generelle grupper av prosesser knyttet til produksjon av produkter eller levering av tjenester.

Disse prosessene inkluderer:

Forretningsprosesser;
design- og utviklingsprosesser;
produksjonsprosesser;
kontroll- og analyseprosesser.

Forretningsprosesser er prosesser som sikrer samhandling innad i organisasjonen og med eksterne interessenter (kunder, leverandører, regulatoriske myndigheter, etc.). Denne kategorien av prosesser inkluderer prosessene for markedsføring og salg, interaksjon med forbrukere, prosessene for økonomi, personell, materialplanlegging og regnskap, etc.

Design- og utviklingsprosesser er alle prosesser involvert i utviklingen av et produkt eller en tjeneste. Slike prosesser inkluderer prosessene med utviklingsplanlegging, innsamling og forberedelse av innledende data, prosjektgjennomføring, kontroll og analyse av designresultater, etc.

Produksjonsprosesser er prosessene som kreves for å produsere et produkt eller yte en tjeneste. Denne gruppen inkluderer alle produksjons- og teknologiske prosesser. De inkluderer også kravplanlegging og kapasitetsplanleggingsprosesser, logistikkprosesser og serviceprosesser.

Prosesser for kontroll og analyse - denne gruppen av prosesser er knyttet til innsamling og behandling av informasjon om gjennomføring av prosesser. Slike prosesser inkluderer kvalitetskontrollprosesser, operasjonell ledelse, lagerkontrollprosesser, etc.

De fleste prosessene som tilhører disse gruppene kan automatiseres. Til dags dato er det klasser av systemer som gir automatisering av disse prosessene.

Prosessautomatiseringsstrategi

Prosessautomatisering er en kompleks og tidkrevende oppgave. For å lykkes med å løse dette problemet, er det nødvendig å følge en viss automatiseringsstrategi. Det lar deg forbedre prosesser og få en rekke betydelige fordeler ved automatisering.

Kort oppsummert kan strategien formuleres som følger:

Prosessforståelse. For å automatisere en prosess er det nødvendig å forstå den eksisterende prosessen i alle detaljer. Prosessen må analyseres fullstendig. Prosessens input og output, handlingsrekkefølgen, forholdet til andre prosesser, sammensetningen av prosessressursene, etc.
forenkling av prosessen. Når prosessanalysen er gjennomført, er det nødvendig å forenkle prosessen. Ekstra operasjoner som ikke gir verdi bør reduseres. Individuelle operasjoner kan kombineres eller kjøres parallelt. Andre teknologier for utførelse kan foreslås for å forbedre prosessen.
prosessautomatisering. Prosessautomatisering kan kun utføres etter at prosessen er forenklet så mye som mulig. Jo enklere prosessflyten er, jo lettere er den å automatisere og jo mer effektiv blir den automatiserte prosessen.

Systemautomatiseringsverktøy

Tekniske midler for automatisering inkluderer enheter for registrering, prosessering og overføring av informasjon i automatisert produksjon. Ved hjelp av dem utføres kontroll, regulering og styring av automatiserte produksjonslinjer.

Sikkerhetssystemer overvåker produksjonsprosessen ved hjelp av en rekke sensorer. De inkluderer trykksensorer, fotosensorer, induktive sensorer, kapasitive sensorer, lasersensorer, etc.

Sensorer tjener til automatisk utvinning av informasjon og dens primære transformasjon. Sensorer er forskjellige i prinsippene for drift og i følsomhet for parametrene de kontrollerer. Teknisk sikkerhetsutstyr inkluderer det bredeste utvalget av sensorer. Det er den komplekse bruken av sensorer som lar deg lage integrerte sikkerhetssystemer som kontrollerer mange faktorer.

Tekniske informasjonsmidler omfatter også sendeenheter som gir kommunikasjon mellom sensorer og kontrollutstyr. Ved mottak av signal fra sensorene stopper kontrollutstyret produksjonsprosessen og eliminerer årsaken til ulykken. I tilfelle det ikke er mulig å eliminere nødsituasjonen, gir det tekniske sikkerhetsutstyret et signal om feilen til operatøren.

De vanligste sensorene som er inkludert i et integrert sikkerhetssystem er kapasitive sensorer.

De tillater berøringsfri deteksjon av tilstedeværelsen av gjenstander i en avstand på opptil 25 mm. Kapasitive sensorer fungerer i henhold til følgende prinsipp. Sensorene er utstyrt med to elektroder, mellom hvilke ledningsevnen er fiksert. Hvis en gjenstand er tilstede i kontrollsonen, forårsaker dette en endring i amplituden til oscillasjonen til generatoren, som er en del av sensoren. Samtidig utløses kapasitive sensorer som hindrer uønskede gjenstander i å komme inn i utstyret.

Kapasitive sensorer utmerker seg ved sin enkle design og høye pålitelighet, noe som gjør at de kan brukes i en rekke bransjer. Den eneste ulempen er det lille kontrollområdet til slike sensorer.

Automatiseringsverktøy er tekniske verktøy utviklet for å hjelpe offentlige tjenestemenn med å løse informasjons- og bosettingsproblemer. Bruken av automatiseringsverktøy øker effektiviteten til ledelsen, reduserer lønnskostnadene til tjenestemenn i styringsorganer og øker gyldigheten av beslutninger som tas.

Automatiseringsverktøy inkluderer følgende verktøygrupper:

Elektroniske datamaskiner (datamaskiner);
grensesnitt og utvekslingsenheter (USO);
enheter for å samle inn og legge inn informasjon;
informasjonsvisningsenheter;
enheter for å dokumentere og registrere informasjon;
automatiserte arbeidsstasjoner;
programvareverktøy;
programvareverktøy;
midler for informasjonsstøtte;
midler til språklig støtte.

Elektroniske datamaskiner er klassifisert:

A) etter formål - generell hensikt (universell), problemorientert, spesialisert;
b) når det gjelder størrelse og funksjonalitet - superdatamaskiner, store datamaskiner, små datamaskiner, mikrodatamaskiner.

Superdatamaskiner gir en løsning på komplekse militærtekniske problemer og problemer med å behandle store datamengder i sanntid.

Store og små datamaskiner gir kontroll over komplekse objekter og systemer. Mikrodatamaskiner er fokusert på å løse informasjons- og oppgjørsproblemer i interessen til spesifikke tjenestemenn. For tiden har klassen av mikrodatamaskiner, som er basert på personlige datamaskiner (PC), blitt mye utviklet.

I sin tur er personlige datamaskiner delt inn i stasjonære og bærbare. Stasjonære PC-er inkluderer: stasjonære, bærbare, notatblokker, lomme. Alle komponenter til stasjonære PC-er er laget i form av separate blokker. Bærbare PC-er av typen Lop Top lages i form av små kofferter som veier 5–10 kilo. En PC-notebook av typen Notebook eller Sub Notebook har størrelsen som en liten bok og tilsvarer egenskapsmessig til en stasjonær PC. Pocket personlige datamaskiner som Palm Top har størrelsen på en bærbar PC og lar deg ta opp og redigere små mengder informasjon. Bærbare PC-er inkluderer elektroniske sekretærer og elektroniske notatbøker.

Grensesnitt og utvekslingsenheter er designet for å matche parameterne til signalene til datamaskinens interne grensesnitt med parameterne til signalene som overføres via kommunikasjonskanaler. Samtidig utfører disse enhetene både fysisk matching (form, amplitude, signalvarighet) og kodetilpasning. Grensesnitt og utvekslingsenheter inkluderer: adaptere (nettverksadaptere), modemer, multipleksere. Adaptere og modemer sørger for koordinering av datamaskiner med kommunikasjonskanaler, og multipleksere gir koordinering og veksling av én datamaskin og flere kommunikasjonskanaler.

Enheter for å samle inn og legge inn informasjon. Innsamlingen av informasjon for den påfølgende behandlingen på en datamaskin utføres av tjenestemenn fra kontrollorganene og spesielle informasjonssensorer i våpenkontrollsystemer. Følgende enheter brukes til å legge inn informasjon i en datamaskin: tastatur, manipulatorer, skannere, grafiske nettbrett, taleinndataverktøy.

Tastaturet er en matrise av taster kombinert til en enkelt helhet, og en elektronisk enhet for å konvertere et tastetrykk til en binær kode.

Manipulatorer (pekeenheter, markørkontrollenheter), sammen med tastaturet, øker brukervennligheten. Forbedring av arbeidsvennligheten er først og fremst forbundet med muligheten til å raskt flytte markøren rundt på skjermen. For tiden brukes følgende typer manipulatorer på PC-er: en joystick (en spak montert på etuiet), en lyspenn (brukes til å danne bilder på skjermen), en musemanipulator, en skanner - for å legge inn bilder i en PC, grafiske nettbrett - for å danne og legge inn i PC-bildene, midler for taleinngang.

Informasjonsdisplayenheter viser informasjon uten langtidsfiksering. Disse inkluderer: skjermer, grafiske skjermer, videomonitorer. Skjermer og videomonitorer brukes til å vise informasjon som legges inn fra tastaturet eller andre inndataenheter, samt til å sende meldinger til brukeren og resultatene av programkjøringen. Grafiske skjermer utfører en visuell produksjon av tekstinformasjon i form av en løpende linje.

Enheter for å dokumentere og registrere informasjon er designet for å vise informasjon på papir eller andre medier for å sikre langtidslagring. Klassen til disse enhetene inkluderer: utskriftsenheter, eksterne lagringsenheter (VZU).

Utskriftsenheter eller skrivere er designet for å skrive ut alfanumerisk (tekst) og grafisk informasjon på papir eller lignende medier. De mest brukte matrise-, blekk- og laserskriverne.

En moderne PC inneholder minst to lagringsenheter: en diskettstasjon (FMD) og en harddiskstasjon (HDD). Men i tilfeller med behandling av store mengder informasjon, kan ikke stasjonene ovenfor sikre opptak og lagring. For å ta opp og lagre store mengder informasjon, brukes ytterligere lagringsenheter: magnetiske disker og båndstasjoner, optiske diskstasjoner (NOD), DVD-stasjoner. GCD-stasjoner gir høy opptakstetthet, økt pålitelighet og holdbarhet for informasjonslagring.

Automatiserte arbeidsstasjoner (AWS) er arbeidsplasser til tjenestemenn i styringsorganer utstyrt med kommunikasjons- og automasjonsfasiliteter. Hovedmiddelet for automatisering i sammensetningen av arbeidsstasjonen er en PC.

Programvareverktøy er et sett med metoder, modeller og algoritmer som er nødvendige for å løse informasjons- og beregningsproblemer.

Programvaremidler er et sett med programmer, data og programdokumenter som er nødvendige for å sikre at datamaskinen fungerer og løse informasjons- og beregningsproblemer.

Informasjonsstøttemidler er et sett med informasjon som er nødvendig for å løse informasjons- og beregningsproblemer. Strukturen til informasjonsstøtte inkluderer de faktiske matrisene av informasjon, systemet for klassifisering og koding av informasjon, systemet for forening av dokumenter.

Midler for språklig støtte - et sett med midler og metoder for å presentere informasjon som gjør det mulig å behandle den på en datamaskin. Grunnlaget for språklig støtte er programmeringsspråk.

Automatisering av teknologiske systemer

Organisasjoner som følger den teknologiske utviklingens vei leder markedet, gir bedre arbeidsforhold og minimerer behovet for råvarer. Av denne grunn kan store bedrifter ikke lenger tenkes uten gjennomføring av mekaniseringsprosjekter - unntakene gjelder kun for små håndverksindustrier, hvor produksjonsautomatisering ikke rettferdiggjør seg på grunn av det grunnleggende valget til fordel for manuell produksjon. Men selv i slike tilfeller er det mulig å delvis slå på automatisering på enkelte stadier av produksjonen.

Grunnleggende om automatisering

I vid forstand innebærer automatisering å skape slike forhold i produksjonen som vil tillate, uten menneskelig innblanding, å utføre visse oppgaver for produksjon og produksjon av produkter. I dette tilfellet kan operatørens rolle være å løse de mest kritiske oppgavene. Avhengig av målene kan automatisering av teknologiske prosesser og produksjon være komplett, delvis eller kompleks. Valget av en spesifikk modell bestemmes av kompleksiteten til den tekniske moderniseringen av bedriften på grunn av automatisk fylling.

I anlegg og fabrikker hvor full automatisering er implementert, overføres vanligvis all funksjonalitet for å kontrollere produksjonen til mekaniserte og elektroniske styringssystemer. Denne tilnærmingen er mest rasjonell hvis driftsmodusene ikke krever endringer. I en delvis form introduseres automatisering på individuelle stadier av produksjonen eller under mekanisering av en autonom teknisk komponent, uten å kreve opprettelse av en kompleks infrastruktur for å administrere hele prosessen. Et integrert nivå av produksjonsautomatisering er vanligvis implementert i visse områder - det kan være en avdeling, verksted, linje, etc. I dette tilfellet kontrollerer operatøren selve systemet uten å påvirke den direkte arbeidsflyten.

Automatiserte kontrollsystemer

Til å begynne med er det viktig å merke seg at slike systemer innebærer full kontroll over en bedrift, fabrikk eller anlegg. Deres funksjoner kan gjelde et bestemt utstyr, en transportør, et verksted eller et produksjonssted. I dette tilfellet mottar og behandler prosessautomatiseringssystemer informasjon fra det betjente objektet og foretar en korrigerende handling basert på disse dataene. For eksempel, hvis driften av frigjøringskomplekset ikke oppfyller parametrene til teknologiske standarder, vil systemet endre driftsmodusene gjennom spesielle kanaler i samsvar med kravene.

Automatiseringsobjekter og deres parametere

Hovedoppgaven i implementeringen av produksjonsmekaniseringsmidler er å opprettholde kvalitetsparametrene til anlegget, noe som også vil påvirke produktegenskapene som et resultat. I dag prøver eksperter å ikke fordype seg i essensen av de tekniske parametrene til forskjellige objekter, siden teoretisk sett er innføring av kontrollsystemer mulig på enhver komponent i produksjonen. Hvis vi i denne forbindelse vurderer det grunnleggende om automatisering av teknologiske prosesser, vil listen over mekaniseringsobjekter inkludere de samme verkstedene, transportørene, alle slags apparater og installasjoner. Man kan bare sammenligne graden av kompleksitet ved å innføre automatisering, som avhenger av prosjektets nivå og omfang.

Når det gjelder parameterne som automatiske systemer fungerer med, er det mulig å skille inn- og utgangsindikatorer. I det første tilfellet er dette de fysiske egenskapene til produktet, samt egenskapene til selve objektet. I den andre er disse direkte kvalitetsindikatorene til det ferdige produktet.

Reguleringstekniske midler

Apparater som gir regulering brukes i automasjonssystemer i form av spesielle signalapparater. Avhengig av formålet kan de overvåke og kontrollere ulike prosessparametere. Spesielt kan automatisering av teknologiske prosesser og produksjon inkludere signalenheter for temperaturindikatorer, trykk, strømningsegenskaper osv. Teknisk sett kan enhetene implementeres som skalaløse enheter med elektriske kontaktelementer ved utgangen.

Prinsippet for drift av kontrollsignalenhetene er også annerledes. Hvis vi vurderer de vanligste temperaturenhetene, kan vi skille mellom manometriske, kvikksølv-, bimetall- og termistormodeller. Strukturell ytelse bestemmes som regel av driftsprinsippet, men arbeidsforholdene har også en betydelig innflytelse på det. Avhengig av virksomhetens retning, kan automatisering av teknologiske prosesser og industrier utformes med forventning om spesifikke driftsforhold. Av denne grunn utvikles også kontrollenheter med fokus på bruk under forhold med høy luftfuktighet, fysisk trykk eller påvirkning av kjemikalier.

Programmerbare automasjonssystemer

Kvaliteten på styring og kontroll av produksjonsprosesser har forbedret seg markant på bakgrunn av den aktive forsyningen av bedrifter med dataenheter og mikroprosessorer. Fra et synspunkt av industrielle behov tillater mulighetene for programmerbare tekniske midler ikke bare å sikre effektiv kontroll av teknologiske prosesser, men også å automatisere design, samt å utføre produksjonstester og eksperimenter.

Dataenheter, som brukes i moderne bedrifter, løser problemene med regulering og kontroll av teknologiske prosesser i sanntid. Slike produksjonsautomatiseringsverktøy kalles datasystemer og opererer etter aggregeringsprinsippet. Systemene inkluderer enhetlige funksjonsblokker og moduler, hvorfra det er mulig å lage ulike konfigurasjoner og tilpasse komplekset til å fungere under visse forhold.

Enheter og mekanismer i automasjonssystemer

Direkte utførelse av arbeidsoperasjoner utføres av elektriske, hydrauliske og pneumatiske enheter. I henhold til operasjonsprinsippet involverer klassifiseringen funksjonelle og porsjonerte mekanismer. I næringsmiddelindustrien er slike teknologier vanligvis implementert. Automatisering av produksjon i dette tilfellet innebærer innføring av elektriske og pneumatiske mekanismer, hvis utforming kan omfatte elektriske stasjoner og reguleringsorganer.

Elektriske motorer i automasjonssystemer

Grunnlaget for aktuatorer er ofte dannet av elektriske motorer. Avhengig av type kontroll kan de presenteres i berøringsfri og kontaktversjon. Enheter som styres av relékontaktenheter, når de manipuleres av operatøren, kan endre bevegelsesretningen til arbeidskroppene, men operasjonshastigheten forblir uendret. Hvis automatisering og mekanisering av teknologiske prosesser med bruk av ikke-kontaktenheter er ment, brukes halvlederforsterkere - elektriske eller magnetiske.

Tavler og kontrollpaneler

For å installere utstyr som skal gi styring og kontroll av produksjonsprosessen ved bedrifter, er det montert spesielle paneler og skjold. De plasserer enheter for automatisk kontroll og regulering, kontroll- og måleutstyr, beskyttelsesmekanismer, samt ulike elementer i kommunikasjonsinfrastrukturen. Ved design kan et slikt skjold være et metallskap eller et flatt panel som automatiseringsutstyr er installert på.

Konsollen er på sin side senteret for fjernkontroll - dette er en slags dispatcher eller operatørsone. Det er viktig å merke seg at automatisering av teknologiske prosesser og produksjon også bør gi tilgang til vedlikehold fra personalet. Det er denne funksjonen som i stor grad bestemmes av paneler og paneler som lar deg gjøre beregninger, evaluere produksjonsindikatorer og generelt overvåke arbeidsprosessen.

Design av automasjonssystemer

Hoveddokumentet som fungerer som en guide for den teknologiske moderniseringen av produksjonen for automatiseringsformål er ordningen. Den viser strukturen, parametrene og egenskapene til enheter som senere vil fungere som automatisk mekanisering.

I standardversjonen viser diagrammet følgende data:

Nivået (skalaen) av automatisering ved en bestemt bedrift;
bestemmelse av operasjonsparametrene til objektet, som skal være utstyrt med midler for kontroll og regulering;
kontrollegenskaper - full, fjernkontroll, operatør;
muligheten for å blokkere aktuatorer og enheter;
konfigurasjon av plasseringen av tekniske midler, inkludert på konsoller og brett.

Hjelpeautomatiseringsverktøy

Til tross for sin sekundære rolle, gir tilleggsenheter viktige overvåkings- og kontrollfunksjoner. Takket være dem er selve forbindelsen mellom de utøvende enhetene og personen gitt. Når det gjelder utstyr med hjelpeenheter, kan automatisering av produksjonen inkludere trykknappstasjoner, kontrollreleer, ulike brytere og kommandokonsoller. Det finnes mange design og varianter av disse enhetene, men alle er fokusert på ergonomisk og sikker kontroll av nøkkelenheter på anlegget.

Automatisering av elektriske kraftsystemer

Automatisering er mye brukt i kraftindustrien. Automatisering av elektriske kraftsystemer (EPS) forstås som at de utstyres med separate enheter og systemer for å kontrollere produksjon, overføring og distribusjon av elektrisk energi i normal- og nødmodus uten menneskelig innblanding. Rollen til automatisering, nivået på dens perfeksjon, er ekstremt viktig for å sikre påliteligheten til EPS.

På grunn av den utbredte bruken av elektrisk energi i absolutt alle sfærer av menneskelivet, vil svikt i kraftsystemet, hvis normale drift i stor grad bestemmes av påliteligheten til automatisering, føre til negative og ofte katastrofale konsekvenser.

Så, for eksempel, på grunn av brudd på driften av systemautomatiseringsenhetene til det største amerikanske energisystemet CANUSE ("Canada - USA Eastern"), 9. november 1965, skjedde "kollapsen" av energisystemet. Denne ulykken ble kalt "århundrets katastrofe" - på 11 minutter på territoriet på 200 tusen kvadratkilometer, der slike gigantiske byer som New York, Boston, Montreal og andre ligger, ble strømmen fullstendig avskåret. Elektriske tog stoppet, tusenvis av mennesker ble sittende fast i t-banetog i tunnelene mellom stasjoner, fly kunne ikke lande på flyplasser som «forsvant» i mørket, mange ble værende i heiser som stoppet mellom etasjer i hus. Tapene forårsaket av katastrofen beløp seg til et kolossalt beløp - rundt 100 millioner dollar. Og årsaken til ulykken var feil drift av et av elementene i systemautomatisering - reléet.

Den viktigste indikatoren på perfeksjonen til EPS er kvaliteten på elektrisitet, som først og fremst betyr stabiliteten til spenningen og dens frekvens. Avviket til disse parametrene fra de nominelle verdiene fører til en forverring av arbeidet til strømforbrukerne. Så, for eksempel, strømstøt utover tillatte grenser og til og med et kort avbrudd i strømforsyningen (0,01 s) fører til funksjonsfeil i elektronisk utstyr. Oppgavene med å opprettholde den nødvendige stabiliteten til spenningsverdien og dens frekvens implementeres av de tilsvarende automatiske systemene.

For å forbedre påliteligheten til strømforsyningen er autonome kilder til elektrisitet i form av dieselkraftverk, gassturbinanlegg, uavbrutt strømforsyningsinstallasjoner som bruker forskjellige primære energikilder mye brukt. Deres normale funksjon er også umulig uten automatiske kontrollsystemer.

For å kontrollere og administrere modusene til strømkildene, sikre uavbrutt forsyning av forbrukere, og håndtere eliminering av ulykker i kraftsystemet, opprettes dispatcherkontrolltjenester for kraftsystemet. For øyeblikket fører kompleksiteten til oppgavene med operasjonell styring av store EPS til det faktum at avsenderen ikke er i stand til å kontrollere alle nodepunktene i det elektriske nettverket og ikke er i stand til raskt å utføre operasjoner for å kontrollere det. Derfor er automatisering betrodd operasjoner for å kontrollere EPS med nødvendig nøyaktighet, pålitelighet og hastighet, i forhold til varigheten av elektromagnetiske og elektriske prosesser som forekommer i systemet.

Så hovedformålet med EPS-automatisering er å sikre den nødvendige kvaliteten på elektrisitet og øke påliteligheten til å forsyne forbrukere med strøm. Vi legger også merke til at automatisering fører til større enkelhet og brukervennlighet og øker effektiviteten til EPS-driftsmodusene.

Automatisering begynner med bruk av automatiske enheter for å kontrollere individuelle objekter.

De kan deles inn i to store klasser:

1. Maskiner og automatiske systemer som utfører en viss type engangs- eller gjenbruksoperasjoner.
2. Automatiske systemer som i tilstrekkelig lang tid på riktig måte endrer eller opprettholder en konstant enhver fysisk verdi av kontrollobjektet.

I den elektriske kraftindustrien inkluderer førsteklasses systemer enheter og automasjonssystemer av følgende typer:

Automatisk alarm;
automatisk veksling av synkrone maskiner til parallelldrift;
nødautomatikk (PA);
automatisk frekvenslossing (AFD);
automatisk gjenlukking (AR);
automatisk påslåing av reserven (ATS);
automatiserte systemer for utsendelseskontroll av elektrisk kraftsystem.

Automatiske systemer av andre klasse i den elektriske kraftindustrien inkluderer først og fremst automatiske kontrollsystemer:

Generator spenning;
dieselmotor hastighet;
spenning stabilisator spenning;
transformatorspenning etc.

Automatisk regulering i EPS brukes hovedsakelig til å regulere spenning og reaktiv effekt, frekvens og aktiv effekt.

Hovedoppgavene til automatisk kontroll er:

Sikre kvaliteten og spesifiserte spenningsnivåer i EPS-nodene og derved den rasjonelle fordelingen av reaktive kraftstrømmer under overføring av elektrisitet fra kilder til forbrukere;
sikre stabilitet og drift av EPS i normal- og nødmodus.

Produksjon, distribusjon og forbruk av elektrisitet skjer hovedsakelig på vekselstrøm. Frekvensen til den genererte spenningen f er stivt relatert til vinkelhastigheten for rotasjon av synkrongeneratoren. Derfor, for å sikre stabiliteten til frekvensen f, er enhetene som driver generatorene utstyrt med automatiske hastighetsregulatorer. Bortsett fra problemet med stabilisering av frekvens f, løser de samtidig problemet med optimal fordeling av aktiv kraft mellom generatorer som opererer parallelt, og minimerer kostnadene ved elektrisitetsproduksjon.

Prosessautomatiseringssystemer

Prosessautomatisering er et sett med metoder og verktøy designet for å implementere et eller flere systemer som gjør at produksjonsprosessen kan kontrolleres uten direkte menneskelig medvirkning.

Forbedre effektiviteten av produksjonsprosessen;
Forbedring av sikkerheten i produksjonsprosessen.

Forbedre kvaliteten på reguleringen;
Øke utstyrets tilgjengelighetsfaktor;
Forbedring av arbeidsergonomi for prosessoperatører.

Løsningen av problemer med automatisering av den teknologiske prosessen utføres ved å bruke:

Implementering av moderne metoder for automatisering;
introduksjon av moderne midler for automatisering.

Som regel, som et resultat av automatisering av den teknologiske prosessen, opprettes et automatisert prosesskontrollsystem.

Automatisering av teknologiske prosesser i en enkelt produksjonsprosess lar deg organisere grunnlaget for implementering av produksjonsstyringssystemer og bedriftsstyringssystemer.

På grunn av forskjellen i tilnærminger skilles automatisering av følgende teknologiske prosesser ut:

Automatisering av kontinuerlige teknologiske prosesser (Process Automation);
Automatisering av diskrete teknologiske prosesser (Factory Automation);
Automatisering av hybridteknologiske prosesser (Hybrid Automation).

Hovedmålene for prosessautomatisering er:

Forbedre effektiviteten av produksjonsprosessen;
- forbedre sikkerheten i produksjonsprosessen.

Målene oppnås ved å løse følgende oppgaver innen prosessautomatisering:

Forbedre kvaliteten på reguleringen;
- øke utstyrsberedskapsfaktoren;
- forbedring av arbeidsergonomi for prosessoperatører;
- lagring av informasjon om forløpet av den teknologiske prosessen og nødsituasjoner.

Løsningen av oppgavene med automatisering av den teknologiske prosessen utføres ved hjelp av introduksjonen av moderne metoder og midler for automatisering. Som et resultat av automatisering av den teknologiske prosessen opprettes et automatisert prosesskontrollsystem.

Automatisering av teknologiske prosesser i en enkelt produksjonsprosess lar deg organisere grunnlaget for implementering av produksjonsstyringssystemer og organisasjonsstyringssystemer.

På grunn av forskjellen i tilnærminger er det:

1. automatisering av kontinuerlige teknologiske prosesser;
2. automatisering av diskrete teknologiske prosesser;
3. automatisering av hybridteknologiske prosesser.

Et automatisert prosesskontrollsystem overfører produksjonsfunksjoner, kontroll- og styringsfunksjoner fra en person til spesielle automatiske tekniske enheter som gir automatisert innsamling, registrering, overføring og behandling av informasjon.

Derfor kan et automatisert produksjonskontrollsystem inkludere utstyr (maskin eller apparat), en linje, et kompleks forbundet med eget kommunikasjonssystem med kontroll- og måleinstrumenter som raskt og konsekvent samler inn informasjon om avvik fra normen i prosessen og analyserer informasjonen. mottatt.

Systemene som er ansvarlige for å løse en spesifikk funksjon av utstyret, den teknologiske prosessen bestemmer raskt hvordan de skal justere driften av mekanismer, eliminere avvik i modusene for teknologiske prosesser, etc.

Kommandoer gis gjennom kommunikasjonslinjene for å utføre nødvendige justeringer og utførelsen av de mottatte kommandoene overvåkes samtidig.

Prosesskontrollsystemer (APCS) danner, sammen med et moderne sett med hoved- og hjelpeenheter og maskiner, automatiserte komplekser (AC).

Design av automasjonssystemer

Bruken av automatiserte prosesskontrollsystemer (APCS) lar deg:

For å utføre den mest perfekte kontrollen, som raskt kan rekonfigureres programmatisk når du endrer parametrene til objektet;
ta hensyn til når du administrerer ikke bare den nåværende tilstanden til kontrollobjektet, men også historien på grunn av tilstedeværelsen av MPC-minnet;
beregne automatisk den best egnede strukturen og parameterne.

I de siste årene, når du oppretter et automatisert prosesskontrollsystem basert på MPC, brukes metodene til den moderne teorien for kontroll av komplekse objekter, vurderingen av tilstanden og parameterne for deres adaptive innstillinger og parametrene til digitale kontrollere. Ethvert system eksisterer ikke av seg selv, men i miljøet til det ytre miljøet, som samhandler med det som en helhet, eller med dets individuelle elementer. Samspillet mellom elementene i systemet, både fra miljøet selv og med det ytre miljøet, introduserer en viss usikkerhet i konseptet om systemets grenser og hindrer dets lokalisering. Det er nødvendig å begrense antall forbindelser som må tas i betraktning og forkaste ubetydelige som har liten innvirkning på systemets funksjon. Derfor er det viktigste trinnet i implementeringen av automatiserte prosesskontrollsystemer utformingen av automasjonssystemer.

Sentralisert automatisering av varmeforsyningssystemer, vannoppvarming, ventilasjon og klimaanlegg, varmt og kaldt vannforsyning, gassforsyning, kloakk, strømforsyning og andre tekniske linjer krever en balansert, rimelig design og bruk av pålitelig automasjon av høy kvalitet. Hovedverktøyet for å løse moderne problemer med automatisering av teknologiske prosesser er de såkalte automatiserte kontrollsystemene (ACS).

Systemdesign inkluderer følgende trinn:

1. Designe nivået på feltutstyr og instrumentering. Utvikling av funksjonelle ordninger for objektautomatisering; bestemmelse av typer, samt installasjonsplasseringer av sensorer og aktuatorer; utvikling av ordninger for automatiseringsskap; eksterne koblingsskjemaer; ruteplaner.
2. Designe nivået for innsamling og behandling av informasjon, kontroll av utøvende mekanismer. Valg av typer og sammensetning av kontrollere; utvikling av fungerende algoritmer og programmering av kontrollere.
3. Utforme nivået på operatørstasjoner og nettverk.

Design av automatiserte arbeidsplasser for operatører (AWP) og lokalnettverk (LAN). Utvikling av applikasjonsprogramvare for operatørstasjoner, industriservere og nettverksutstyr.

Nivået av kompleksitet og skala av systemer - fra automatisering av individuelle teknologiske installasjoner til integrert automatisering av hele produksjonen.

Implementeringen av et komplett spekter av designarbeid eller dets individuelle stadier er tenkt:

Inspeksjon av automatiseringsobjektet, dannelse av innledende data;
utvikling av konseptet med automatisering, dannelse av tekniske krav;
utvikling av arbeidsmateriell for et anbud for å velge en leverandør av grunnleggende automatiseringsutstyr;
utvikling av tekniske spesifikasjoner for å lage automasjonssystemer;
utvikling av et teknisk prosjekt og arbeidsdokumentasjon i deler av OR, OO, TO, IO, MO, PO;
utvikling av budsjettdokumentasjon;
støtte til undersøkelser av design og estimatdokumentasjon;
arkitektonisk tilsyn med samsvar med designløsninger.

Produksjonsautomatiseringssystemer

Computer-aided design (CAD) systemer begynte å bli introdusert på slutten av 50-tallet. for tekniske beregninger, på 60-tallet. for designarbeid (datamaskinen ble brukt i batchdatabehandlingsmodus). Så for eksempel gjør de utviklede CAD-systemene for teknologiske prosesser (CAD TP) det mulig å designe teknologiske prosesser for varmstempling og dies på en datamaskin, og gir ut all nødvendig teknologisk informasjon. Personen deltar kun i koding av de første dataene.

Det er to fundamentalt forskjellige måter for automatisert design:

1. Syntesen av det utformede objektet (struktur, teknologisk prosess, butikk) brukes til de spesifiserte spesifikke kravene og tekniske og økonomiske forhold for storskala og masseproduksjon (individuell design);
2. Søk ved hjelp av informasjonsinnhentingssystemer i henhold til de spesifiserte egenskapene til et typisk objekt eller gruppeobjekt fra nomenklaturen over objekter som er tilgjengelige i dataminnet for virksomheter med en enkelt, småskala og seriell produksjon (gruppe- eller standarddesign).

Beskrivelsen av gruppens teknologiske prosess for deler er en liste over teknologiske operasjoner (teknologisk rute) med utstyr og verktøy tildelt hver av dem. Den teknologiske prosessen for hver spesifikke del som tilhører en gitt gruppe, bestemmes av valget av operasjonene som er nødvendige for fremstilling av denne delen fra gruppens teknologiske prosess. Ved valg av operasjoner brukes formaliserte regler (betingelser) som etablerer samsvar mellom de teknologiske, design- og produksjonsparametrene til delen, på den ene siden, og operasjonene til den teknologiske prosessen, dimensjoner og utstyrstyper, på den andre. Slike CAD TP er hovedsakelig beregnet på bedrifter med enkelt- og småskala produksjon.

Hos virksomheter med masse- og storskalaproduksjon øker kravene til kvaliteten på designløsningen. Selv en liten reduksjon, for eksempel i metallforbruk eller lønnskostnader i en teknologisk prosess, gir en stor økonomisk effekt ved produksjon av hundretusener og millioner av deler. Dette krever individuell design (syntese) av den teknologiske prosessen og utstyret i forhold til den produserte delen, under hensyntagen til egenskapene til dens form og størrelse og egenskapene til det teknologiske utstyret som brukes, samt optimalisering av designløsningen. Designprosessen er delt inn i elementære, men universelle operasjoner (elementer av beregninger, beslutningstaking, geometriske transformasjoner, etc.), som hver ikke lenger avhenger av egenskapene til detaljene og prosessene som utformes. Men samlet sett gir komplekset av elementære operasjoner beslutningstaking for detaljer om enhver form og teknologiske krav for en utvalgt klasse av problemer.

På 70-tallet. bruken av minidatamaskiner og terminaler gjorde det mulig å skaffe tegninger og grafikk ved å bruke CAD TP i en interaktiv modus til lave arbeids- og økonomiske kostnader.

CAD lar deg fremskynde designprosesser og forbedre kvaliteten på prosjekter, bruke de siste prestasjonene innen vitenskap og teknologi raskere, og bedre møte behovene for nye produkter.

Automatisert produksjonskontrollsystem

Et automatisert produksjonskontrollsystem (APCS) er en rekke teknologier som lar deg administrere og kontrollere driften av produksjonsutstyr ved hjelp av en datamaskin. Denne teknologien går utover konvensjonell automatisering hovedsakelig ved å gi fleksibilitet i produksjonsprosessen. Datamaskinen kan sende et nytt sett med instruksjoner til utstyret den kontrollerer og endre oppgaven som utstyret utfører.

De første automatiserte planleggingssystemene - Material Resources Planning systems (Manufacturing Resources Planning), MRP-systemer - dukket opp i USA på 60-tallet, og har ikke mistet sin relevans til i dag. På dette tidspunktet var ledelsen av amerikansk industri ubetinget. Fremveksten av sterk konkurranse fra Europa og Japan krevde imidlertid passende løsninger.

Problemet med å ha de nødvendige materialene og komponentene til rett tid, på rett sted og i rett mengde er spesielt aktuelt for massemonteringsanlegg, hvor nedetid for transportbånd er uakseptabelt.

MRP-metodikken og relaterte programvareløsninger ble utviklet spesielt for bransjer som bruker KANBAN eller just-in-time-systemet.

Denne metoden tjener til å oppnå følgende mål:

Minimering av lagre i lagre av råvarer og ferdige produkter;
optimalisering av mottak av materialer og komponenter for produksjon og utelukkelse av utstyrsstans på grunn av materialer og komponenter som ikke kom frem i tide.

Det skal forstås at MRP er en metodikk som i praksis er et dataprogram.

For øyeblikket, for ressursplanlegging av bedrifter med masseproduksjon, brukes en tilnærming kalt MRP II - produksjonsressursplanlegging.

Kjernen i systemet er materialkravplanleggingsmetoden MRP (Material Requirements Planning).

Et prosesskontrollsystem som hevder å være et MRP II-system må overholde kravene i MRP II Standard System-dokumentet, som ble utviklet av American Production and Inventory Control Society APICS og inneholder en beskrivelse av 16 funksjonsgrupper som må støttes. ASUP. Støttenivået er delt inn i obligatorisk og valgfritt (valgfritt).

Hovedoppgaven til det automatiserte kontrollsystemet er å kontrollere alle komponentene i produksjonen, det vil si å administrere hovedutstyret som brukes i behandlingen av FMS (hovedutstyret til FMS er maskiner utstyrt med et CNC-system), også som ekstra (hjelpeutstyr, men ikke mindre viktig utstyr til FMS kan inkludere forskjellig teknologisk utstyr som er nødvendig for å utføre en spesifikk operasjon av den teknologiske prosessen for å behandle en del, industriroboter, transportørroboter, etc.). "Teknologisk prosess" er en del av "produksjonsprosessen" (produksjonsprosessen begynner med bearbeiding av arbeidsstykket og slutter med sammenstilling av deler til enheter) som inneholder handlinger (et sett med operasjoner og overganger utført i en viss sekvens) til endre tilstanden til produksjonsemnet (arbeidsstykket), er den teknologiske prosessen direkte forbundet med en endring i størrelsen, formen og egenskapene til materialet til arbeidsstykket som behandles.

I henhold til graden av automatisering er automatiserte kontrollsystemer delt inn i:

Automatisk (helautomatisk, uten deltakelse av en menneskelig operatør);
automatisert (automatisering med deltakelse av en menneskelig operatør, som supplerer arbeidet med det automatiserte kontrollsystemet).

Det automatiserte kontrollsystemet kan deles inn i flere nivåer, antallet avhenger av ytelsen til GPS:

På det ytre nivået er det en kontrollenhet for maskin, robot, transport;
neste nivå er en konsentrator av kommunikasjonskanaler fra enheter på lavere nivå, som kan lages i form av en mikrodatamaskin;
det tredje nivået er GPS-kontrollsystemet;
det fjerde er anleggsstyringssystemet.

Hovedfunksjonene til det automatiserte kontrollsystemet:

Ledelse av transportbevegelser;
tilsyn med hele produksjonsprosessen;
datautgang for utskrift;
utdata av informasjon til skjermen;
signaliserer om nødvendig i nødstilfeller;
teknologisk forberedelse av produksjonen;
styring av den teknologiske produksjonsprosessen;
verktøystyring;
operasjonell planlegging.

Det automatiserte kontrollsystemet består av datautstyr - kontrolldatamaskiner koblet til et enkelt kompleks ved hjelp av grensesnittenheter og dataoverføringslinjer, og programvare designet for å kontrollere individuelle enheter av automatisert utstyr for alle delsystemer og systemet som helhet. Den er basert på bruk av CNC-utstyr, GPM. Programvarekontroll av automatiserte systemer med teknisk utstyr er basert på bruken av et program som bestemmer prosedyren for å oppnå ønsket resultat. Datamaskiner, enheter for grensesnitt med objekter og dataoverføring er maskinvaren til GPS-kontrollsystemet, som fungerer under kontroll av programvare.

ACS-en til GPS-en inkluderer følgende undersystemer:

UTSS-undersystem (APCS-undersystem som kreves for å administrere transport- og lagringssystemet);
- UCCI-delsystem (ACS-delsystem som styrer den teknologiske produksjonsprosessen);
- CCI-delsystem (APCS-delsystem, utfører teknologisk forberedelse av produksjonen);
- PMS-delsystem (ACS-delsystem, for verktøystyring);
- OKP-delsystem (ACS-delsystem, utfører operativ-kalenderplanlegging).

Automatisering av ingeniørsystemer

Systemene tjener til å løse følgende oppgaver:

Styring og kontroll av tilstanden til alle tekniske systemer og utstyr til anlegget fra et enkelt senter;
opprettelse av de mest komfortable forholdene for arbeid og opphold;
redusere kostnadene ved drift av anlegget gjennom innføring av energieffektive løsninger og redusere kostnadene ved energiforbruk (elektrisitet, varme, vann, gass);
støtte bærekraftig utvikling av bygget.

I bolig- og yrkesbygg er det ulike ingeniørsystemer som forbruker energiressurser som strøm, gass og vann hver dag.

I de fleste hjem fungerer alle systemer autonomt, uten å forstyrre hverandre. Imidlertid utføres oftere og oftere, ved hjelp av de nyeste teknologiene, automatisering og utsendelse av tekniske systemer for bygninger, som lar deg koble alle installasjoner til ett system og etablere dens praktiske kontroll.

Et av de mest slående eksemplene på slike teknologier er Smart Home, som forbrukere som er interessert i innovasjon sikkert har hørt om. For å forstå hvorfor slike prosjekter utvikles, er det verdt å studere deres egenskaper og evner.

Hvor kan bygningsautomatisering brukes?

Enhver bygning som bruker husholdningsapparater, ingeniørinstallasjoner og annet utstyr av ulike slag kan kobles til et enkelt system. Dette betyr at ikke bare boligbygg, men også kontorlokaler, produksjonslokaler, administrasjonsbygg og alle slags bygninger kan gjøres mer praktiske driftsmessig.

Automatisering og utsendelse av ingeniørsystemer til bygninger bidrar til å øke komforten ved bruk og sikkerheten til mennesker betydelig, siden systemet uavhengig løser de fleste problemene forbundet med økt risiko. For øyeblikket i Russland brukes slike teknologier hovedsakelig i boligbygg, men det er svært sannsynlig at de snart vil bli introdusert til andre områder, siden det er veldig gode grunner til dette.

Hva gir automatisering av tekniske systemer for bygninger:

Minimering av menneskelig deltakelse i styringen av noen deler av systemet;
Økt sikkerhet;
Reduserte vedlikeholdskostnader for alle deler av systemet;
Mulighet for fjerntilgang til drift av alt utstyr og kontroll over det;
Øker komfortnivået.

Før du kobler all kommunikasjon som brukes i lokalene til ett nettverk, er det verdt å nøye sjekke deres brukbarhet og pålitelighet. Innføringen av slike innovasjoner utføres best på byggestadiet eller større reparasjoner av lokaler, siden det bare i dette tilfellet er mulig å være sikker på at alle tekniske installasjoner fungerer normalt og ikke vil kreve utskifting i nær fremtid.

Videre evalueres alle parametere for boliger, kommunale eller kommersielle lokaler, det er viktig å ta hensyn til de minste nyansene som kan påvirke driften av systemene. Etter alle ekspertkontroller utarbeides det en arbeidsplan for installasjon av høyteknologisk utstyr, programvare og ulike sensorer.

Etter installasjonen av systemet testes det og den såkalte opplæringen gjennomføres. Siden et smart hjem uavhengig kontrollerer kostnadene for energiressurser og fullt ut sikrer sikkerheten til menneskene som er i det, trenger det tid til å studere belastningen på visse tekniske installasjoner på et bestemt tidspunkt på dagen og arbeidsplanen til folk.

Etter å ha mottatt en komplett datapakke, kompilerer systemet uavhengig den mest optimale arbeidsalgoritmen.

Automatisering og utsendelse av tekniske systemer av bygninger kan foregå i et kompleks eller i flere stadier.

I tillegg til å øke nivået av komfort og sikkerhet, får eiere av bygninger som er utstyrt med automatiske ekspedisjonssystemer også ekstra fordeler i form av lavere strømregninger.

Siden alle ingeniørsystemer er integrert med hverandre og den mest lønnsomme algoritmen for bruk av alle ressurser er kompilert, reduseres betalingsnivået for bruk av elektrisitet, gass og vann automatisk. Også automatisering og utsendelse av tekniske systemer for bygninger gjør det mulig å overvåke driften av all kommunikasjon eksternt og kontrollere den.

For eksempel kan du gå til et spesielt nettsted for hjemmet ditt og sjekke om husholdningsapparater ble stående på etter at du dro på jobb, og hvis systemet ikke slo dem av på egen hånd, noe som er usannsynlig, kan du eksternt gi det dette kommando.

Bare kompetente spesialister som vet hvordan de skal utarbeide prosjekter for å utføre arbeid av denne typen og implementere dem i livet, kan koble alle ingeniørsystemer til ett kompleks. Oftest gjøres dette av spesielle selskaper som har lisenser som bekrefter deres kompetanse på dette området.

Bare førsteklasses fagfolk kan velge den mest korrekte maskinvaren og programvaren som vil hjelpe deg med å administrere alle deler av systemet uten problemer, og garantere pålitelighet og lang levetid.

Informasjonssystemer automatisering

Hovedoppgavene for automatisering av informasjonsprosesser er:

1) å redusere arbeidskostnadene når du utfører tradisjonelle informasjonsprosesser og operasjoner;
2) eliminering av rutineoperasjoner;
3) akselerere behandlingen og transformasjonen av informasjon;
4) utvide mulighetene for statistisk analyse og forbedre nøyaktigheten av regnskaps- og rapporteringsinformasjon;
5) øke effektiviteten og kvalitetsnivået til brukertjenesten;
6) modernisering eller fullstendig utskifting av elementer av tradisjonelle teknologier;
7) utvide mulighetene for å organisere og effektivt bruke informasjonsressurser gjennom bruk av nye informasjonsteknologier (automatisk identifikasjon av publikasjoner, desktop publishing-systemer, tekstskanning, CD og DVD, teletilgang og telekommunikasjonssystemer, e-post, andre Internett-tjenester, hypertekst , fulltekst og grafisk maskinlesbare data og andre);
8) legge til rette for muligheter for bred informasjonsutveksling, deltakelse i bedrifts- og andre prosjekter som fremmer integrering mv.

Et automatisert system er et system som består av personell og et sett med midler for å automatisere dets aktiviteter, som implementerer en automatisert teknologi for å utføre etablerte funksjoner.

Et automatisert system (AS) består av et sammenkoblet sett med organisasjonsenheter og et sett med automatiseringsverktøy, og implementerer automatiserte funksjoner for individuelle typer aktiviteter. En rekke AS er informasjonssystemer (IS), hvis hovedformål er å lagre, sikre effektivt søk og overføring av informasjon på relevante forespørsler.

IS er et sammenkoblet sett med midler, metoder og personell som brukes til å lagre, behandle og utstede informasjon for å nå det fastsatte målet.

Samtidig er automatiserte informasjonssystemer (AIS) et område for informatisering, en mekanisme og teknologi, et effektivt middel for å behandle, lagre, søke og presentere informasjon til forbrukeren. AIS er et sett med funksjonelle delsystemer for innsamling, inndata, prosessering, lagring, gjenfinning og formidling av informasjon. Prosessene for å samle inn og legge inn data er valgfrie, siden all informasjon som er nødvendig og tilstrekkelig for funksjonen til AIS allerede kan være i databasen.

En database (DB) er vanligvis forstått som en navngitt samling av data som viser tilstanden til objekter og deres relasjoner i emneområdet som vurderes.

En database er en samling av homogene data plassert i tabeller; det er også en navngitt samling av data som gjenspeiler tilstanden til objekter og deres relasjoner i emneområdet som vurderes.

Administrer informasjonsprosesser i databasen ved hjelp av DBMS (database management systems).

En samling av databaser omtales vanligvis som en databank. I dette tilfellet er databanken et logisk og tematisk sett med databaser.

Automatisert informasjonssystem (AIS) er et sett med programvare og maskinvare designet for å lagre og (eller) administrere data og informasjon, samt for å utføre beregninger.

Hovedformålet med AIS er å lagre, sikre effektivt søk og overføring av informasjon om relevante forespørsler for å tilfredsstille informasjonsbehovet til et stort antall brukere. Hovedprinsippene for automatisering av informasjonsprosesser inkluderer: tilbakebetaling, pålitelighet, fleksibilitet, sikkerhet, vennlighet, overholdelse av standarder.

Det er fire typer AIS:

1) Dekke én prosess (operasjon) i én organisasjon;
2) Kombinere flere prosesser i en organisasjon;
3) Sikre at én prosess fungerer på skalaen til flere samvirkende organisasjoner;
4) Implementere arbeidet til flere prosesser eller systemer i skalaen til flere organisasjoner.

Samtidig er de vanligste og mest lovende: fakta, dokumentarisk, intellektuell (ekspert) og hypertekst AIS.

For å jobbe med AIS opprettes det spesielle brukerarbeidsplasser (inkludert ansatte), kalt «automated workplace» (AWP).

AWS er ​​et sett med verktøy, ulike enheter og møbler designet for å løse ulike informasjonsproblemer.

Generelle krav til arbeidsstasjoner: bekvemmelighet og enkel kommunikasjon med dem, inkludert oppsett av arbeidsstasjoner for en spesifikk bruker og ergonomisk design; Effektivitet av inndata, behandling, reproduksjon og søk i dokumenter; muligheten for rask utveksling av informasjon mellom organisasjonens personell, med ulike personer og organisasjoner utenfor den; brukerens helsesikkerhet. Tildele arbeidsstasjoner for utarbeidelse av tekst og grafiske dokumenter; databehandling, inkludert i tabellform; opprette og bruke en database, designe og programmere; leder, sekretær, spesialist, teknisk og støttepersonell og andre. Samtidig brukes ulike operativsystemer og applikasjonsprogramvareverktøy i arbeidsstasjonen, hovedsakelig avhengig av funksjonelle oppgaver og typer arbeid (administrativt og organisatorisk, ledelsesmessig og teknologisk, personlig kreativt og teknisk).

AIS kan representeres som et kompleks av automatiserte informasjonsteknologier som utgjør en IS designet for informasjonstjenester til forbrukere.

AIS kan være ganske enkle (elementær referanse) og komplekse systemer (ekspert, etc., som gir prediktive løsninger). Selv enkle AIS har mange verdifulle strukturelle relasjoner mellom deres moduler, elementer og andre komponenter. Denne omstendigheten gjør det mulig å tilskrive dem til klassen av komplekse systemer som består av innbyrdes beslektede deler (undersystemer, elementer) som fungerer som en del av en integrert kompleks struktur.

Automatisering av tekniske systemer

Den første gruppen inkluderer prinsippene for organisering av produksjonsprosessen. Denne gruppen av prinsipper svarer på spørsmålet: "Hvordan administrere?".

Med automatisert produksjonsstyring gjelder også prinsippene som bestemmer organiseringen og funksjonen til det automatiserte kontrollsystemet. Denne gruppen av prinsipper svarer på spørsmålet: "Hvordan organisere automatisert kontroll?"

Automatisering av ledelse har blitt mulig på grunn av tilgjengeligheten av moderne tekniske midler, matematisk og organisatorisk støtte, samt på grunn av fleksibiliteten til produksjonsinformasjon. Dette lar oss skille ut en gruppe prinsipper som bestemmer muligheten for å lage et automatisert kontrollsystem. Denne gruppen av prinsipper svarer på spørsmålet: «Hva er automatisert kontroll basert på?».

Prosessene for å lage automatiserte kontrollsystemer - fra design til implementering - er preget av tilstedeværelsen av sine egne prinsipper. Denne gruppen av prinsipper svarer på spørsmålet: "Hvordan lage automatisert kontroll?".

Den tredje og fjerde gruppen av prinsipper vil bli behandlet konsekvent gjennom delene av dette kurset. Den første og andre gruppen av prinsipper vil bli kort skissert i denne delen.

Prinsipper for organisering av produksjonsprosessen

Disse prinsippene bestemmer den rasjonelle kombinasjonen i rom og tid av alle hoved-, hjelpe- og tjenesteprosesser.

Spesialiseringsprinsippet. Spesialisering bestemmer separasjon og isolasjon av industrier, bedrifter, verksteder, seksjoner, linjer, etc., som produserer bestemte produkter eller utfører bestemte prosesser. Spesialiseringsnivået til bedrifter og divisjoner bestemmes av en kombinasjon av to hovedfaktorer - produksjonsvolumet og arbeidsintensiteten til produktene. Spesialisering er sterkt påvirket av standardisering og normalisering, noe som kan øke omfanget av produksjon av homogene produkter. Spesialisering som helhet kjennetegnes ved høy økonomisk effektivitet.

Overholdelse av spesialiseringsprinsippet består i å tildele hver produksjonsenhet, hver seksjon, opp til arbeidsplassen, et begrenset spekter av arbeid, et minimum mulig antall forskjellige operasjoner.

Proporsjonalitetsprinsippet. Alle produksjonsenheter i hoved- og hjelpeverkstedene for serviceanlegg, seksjoner, linjer, grupper av utstyr og jobber må ha proporsjonal produktivitet per tidsenhet. Proporsjonale produksjonsevner tillater, med full bruk av utstyr og plass, å sikre enhetlig produksjon av komplette produkter.

Unnlatelse av å overholde proporsjonalitetsprinsippet fører til fremveksten av "flaskehalser" og misforhold når volumet av produkter eller tjenester fra visse avdelinger er utilstrekkelig til å oppfylle produksjonsmålene og hindrer den videre utviklingen av produksjonen.

Prinsippet om parallellisme. Parallell (samtidig) utførelse av individuelle deler av produksjonsprosessen, stadier, faser, operasjoner utvider arbeidsomfanget og reduserer varigheten av produksjonssyklusen dramatisk. Parallelisme manifesterer seg i mange former - i strukturen til teknologiske operasjoner, i kombinasjonen av hoved- og hjelpeoperasjoner, i samtidig utførelse av flere teknologiske operasjoner, etc.

Direktivitetsprinsipp. Produktet produsert av bedriften, i produksjonsprosessen, bør passere gjennom alle faser og operasjoner av produksjonsprosessen - fra lanseringen av utgangsmaterialet til utgangen av det ferdige produktet langs den korteste veien uten mot- og returbevegelser.

Overholdelse av dette prinsippet implementeres i plasseringen av bygninger, strukturer, verksteder, maskinverktøy og i konstruksjonen av den teknologiske prosessen. Hjelpeavdelinger og lager ligger nærmest mulig hovedverkstedene de betjener.

Prinsippet om kontinuitet. Avbrudd i produksjonen må elimineres eller reduseres. Dette gjelder alle pauser, inkludert intraoperativ, interoperativ, intra-skift, inter-skift. Maskiner eller systemer av maskiner er jo mer perfekte, jo høyere grad av kontinuitet i arbeidsprosessen deres. Organiseringen av produksjonsprosessen er jo mer perfekt, jo høyere grad av kontinuitet oppnås i den.

Prinsippet om rytme. Produksjonsprosessen skal organiseres på en slik måte at like eller økende mengder produkter produseres med like tidsintervaller og alle faser og operasjoner i prosessen gjentas med disse tidsintervallene. Det er oppstartsrytme (i begynnelsen av prosessen), operasjonsrytme (mellomliggende) og utgangsrytme. Den ledende rytmen er den siste.

Opprettelsen av et automatisert prosesskontrollsystem bør være rettet mot å overholde prinsippene for organisering av produksjonsprosessen. Funksjonen til det automatiserte prosesskontrollsystemet skal sikre samsvar med prinsippene om kontinuitet og rytme.

Prinsipper for organisering av automatisert kontroll

Disse prinsippene bestemmer kontrollteknologien i forholdene til automatiserte kontrollsystemer.

Å øke den økonomiske effektiviteten til produksjonen er det første generelle prinsippet for kontrollautomatisering. Hvis dette prinsippet ikke overholdes, blir automatisering uøkonomisk, upraktisk.

Generell bestilling er det andre generelle prinsippet for kontrollautomatisering. I prosessen med å lage et automatisert prosesskontrollsystem og under driften foregår det intensive effektiviseringsprosesser i virksomheten. Alt er strømlinjeformet - teknologi og ledelsesprosesser, strukturen og strømmene av informasjon, ledelsesmetoder og plikter til tjenestemenn, som et resultat av at organiseringen av produksjonen stiger til et høyere kvalitetsnivå.

Samsvarsprinsippet er det tredje generelle prinsippet for kontrollautomatisering. Det er en spesiell manifestasjon av systemtilnærmingen og betyr for eksempel en harmonisk samsvar mellom behovene til det automatiserte objektet og evnene til APCS.

Enhetsprinsippet er det fjerde generelle prinsippet. Det betyr forening og standardisering av APCS-elementer. Foreningen av elementene i automatiserte prosesskontrollsystemer forenkler og reduserer kostnadene ved designprosesser, driftsprosesser og letter kontinuitet i etableringen av nye automatiserte kontrollsystemer.

Regnskapsautomatiseringssystem

Blant handelsautomatiseringssystemene som presenteres på det russiske markedet, kan man merke seg forslagene til 1C (1C: Handel), Informasjonssystemer og teknologier (Aspect-system), Galaktika-Shop (Galaktika-system), Salg og Handel (Flagman-system), Parus , Meta (automatiseringskompleks i detaljhandel), Intellekt-tjeneste. La oss vurdere den mest representative av dem.

Automatiseringssystem "1C: Handel og lager"

"1C: Trade and Warehouse" er "Operational Accounting"-komponenten i "1C:Enterprise"-systemet med en standardkonfigurasjon for automatisering av lagerregnskap og handel.

Den operasjonelle regnskapskomponenten er utformet for å ta hensyn til tilgjengeligheten og bevegelsen av materielle og kontantressurser. Den kan brukes både frittstående og sammen med andre 1C:Enterprise-komponenter.

"1C: Trade and Warehouse" er designet for å ta hensyn til alle typer handelsoperasjoner. Takket være sin fleksibilitet og tilpassbarhet er systemet i stand til å utføre alle regnskapsfunksjoner – fra vedlikehold av kataloger og inntasting av primærdokumenter til mottak av ulike uttalelser og analytiske rapporter.

Funksjonelle og serviceegenskaper til systemet inkluderer:

Forbedret prismekanisme.
- Operasjonen "hurtigsalg", som lar deg automatisk generere og skrive ut den nødvendige pakken med dokumenter når du selger en gruppe varer.
- Gruppebehandling av kataloger og dokumenter.
- Automatisk innledende utfylling av dokumenter.
- Mulighet for detaljering av innbyrdes oppgjør med entreprenører i kontraktssammenheng.

"1C: Trade and Warehouse" automatiserer arbeid i alle stadier av bedriften.

En typisk systemkonfigurasjon tillater:

Opprettholde separate ledelses- og økonomiske poster;
- føre opptegnelser på vegne av flere juridiske personer;
- hold batchregnskap for inventar med muligheten til å velge metode for å avskrive kostnadene (FIFO, LIFO, gjennomsnitt);
- føre separate registre over egne varer og varer tatt for salg;
- arrangere kjøp og salg av varer;
- utføre automatisk innledende utfylling av dokumenter basert på tidligere innlagte data;
- holde oversikt over gjensidige oppgjør med kjøpere og leverandører, detaljere gjensidige oppgjør under individuelle avtaler;
- å danne de nødvendige primærdokumentene;
- utarbeide fakturaer, bygge automatisk en salgsbok og en handlebok;
- å utføre reservasjon av varer og kontroll av betaling;
- holde styr på kontanter på brukskontoer og i kassen;
- holde oversikt over råvarelån og kontrollere tilbakebetalingen av dem;
- føre oversikt over varer som er overført for salg, retur og betaling.

I "1C: Trade and Warehouse" er det mulig:

Innstilling av nødvendig antall priser av forskjellige typer for hvert produkt, lagring av leverandørpriser, automatisk kontroll og rask endring i prisnivået;
- arbeide med sammenhengende dokumenter;
- automatisk beregning av avskrivningspriser for varer;
- rask introduksjon av endringer ved hjelp av gruppebehandling av kataloger og dokumenter;
- holde oversikt over varer i forskjellige måleenheter, og kontanter - i forskjellige valutaer;
- innhente et bredt utvalg av rapporterings- og analytisk informasjon om bevegelse av varer og penger;
- automatisk generering av regnskapsposter for 1C: Regnskap.

"1C: Trade and Warehouse" kan tilpasses alle regnskapsfunksjoner ved en bestemt bedrift.

Systemet inkluderer konfiguratoren, som om nødvendig lar deg konfigurere alle hovedelementene i systemet:

Rediger eksisterende og lag nye nødvendige dokumenter av enhver struktur;
- endre skjerm og utskrevne former for dokumenter;
- lage magasiner for arbeid med dokumenter og vilkårlig omdistribuere dokumenter mellom magasiner for effektivt arbeid med dem;
- rediger eksisterende og lag nye kataloger med vilkårlig struktur "1C: Trade and Warehouse" inneholder en rekke verktøy for kommunikasjon med andre programmer.

Muligheten til å importere og eksportere informasjon via tekstfiler vil tillate deg å utveksle data med nesten alle programmer.

«1C: Handel og lager» gir arbeid med kommersielt utstyr: kasseapparater, kvitteringsskrivere, skannere og strekkodeskrivere, elektroniske vekter, datainnsamlingsterminaler, kundedisplay og annet utstyr.

"Intellektuell" interaksjon med handelsutstyret tillater for eksempel å fylle ut dokumenter ved å lese strekkodene til varer med en skanner.

Hande"Galaktika - Butikk"

Handels"Galaktika-Magazin" er designet for å opprettholde operativt regnskap for varebevegelser, for å opprettholde regnskap for detaljsalg gjennom handelsgulvet.

Denne programvarepakken er universell - den kan brukes både til å automatisere små butikker og til å organisere et nettverk av store supermarkeder.

Konfigurasjonen er implementert på grunnlag av CIS "Galaktika-Start", derfor:

Den har en lav kostnad og har samtidig en bred funksjonalitet;
- støtter alle normative dokumenter;
- funksjonaliteten til systemet lar deg automatisere de viktigste regnskapsoppgavene til bedriften - fra forsynings- og salgsstyring til lønn;
- med videre utvikling får bedriften muligheten til å bytte til CIS "Galaktika" uten problemer med å overføre databasen;
- morselskapet, som har valgt CIS "Galaktika", organiserer utveksling mellom kontorer med et nettverk av sine butikker, og bruker kun fraktsedler og prislister.

"Galaktika-Shop" brukes også hvis det for små butikker brukes én PC både til drift av handelsgulvet og for bokføring (også påvirker ikke det å slå av PC-en arbeidet til kassereren).

De viktigste funksjonelle funksjonene til systemet inkluderer:

Regnskap for varebalansen i varehusene til foretaket og i handelsgulvene;
- kontroll over tidspunktet for salg av varer;
- kontroll av minimumsbalansen av varer i varehus;
- analyse av hastigheten på salg av varer og grupper av varer;
- kontroll over arbeidet til salgsassistenter;
- kontroll av sumuttrykket av saldoer i salgsavdelingen;
- opprettholde gjensidige oppgjør med leverandører;
- automatisk regnskapsføring av handelsaktiviteter for salg;
- muligheten for gradvis implementering av systemet i detaljhandelen;
- støtte for arbeid med et bredt spekter av kommersielt utstyr;
- muligheten for å bruke en enkelt database for distribuerte forhandlere.

Alt dette gjør det mulig å øke hastigheten på kundeservice, garanterer fravær av feil ved inntasting av data i kassaapparatet, raskt overvåke tilgjengeligheten og bevegelsen av inventar og foreta rettidige bestillinger.

Ved å bruke Galaktika-Shop-løsningen kan du identifisere lagervarer mottatt av bedriften med en strekkode, overføre informasjon om tilgjengelige lagervarer til minnet til kasseapparater og lese salgsinformasjon fra dem, generere dokumenter for salg til kunder, for å lage en inventar, generere rapporter om resultatene av salg. Med Galaktika-Shop-systemet vil en bedrift kunne jobbe i et enkelt informasjonsrom, noe som vil bidra til å optimalisere styringen av hele bedriften og øke konkurranseevnen.

Delsystem "Salg og handel" av informasjonssystemet "Flagman"

"Salg og handel" undersystemet til "Flagman" bedriftsinformasjonssystemet er designet for å automatisere arbeidet til salgsavdelinger i produksjonsbedrifter og handelsbedrifter. Hovedfunksjonene er dannelsen av en portefølje av bestillinger for levering av produkter og tjenester, regnskap for forsendelse og salg av produkter og tjenester, reservasjon av varer.

Hovedoppgavene til delsystemet inkluderer:

Regnskap for saldo og bevegelse av ferdige produkter og varer;
- Regnskap for salg av produkter, varer og tjenester.

Systemet tar hensyn til de tillatte periodene for lagring og salg av produkter. Operasjoner med kontantbeholdninger støttes, med optimale volum av beholdninger utføres beregningen av underskudd og overskuddsposisjoner. Innenfor rammen av delsystemet støttes varereservasjonsoperasjoner, løpende salgs- og salgsoperasjoner gjennomføres. Prishistorikk opprettholdes.

Delsystemet implementerer ulike forretningslogikkkjeder: fra dannelsen av en portefølje av bestillinger til frigjøring og forsendelse av produkter for disse bestillingene. Delsystemet gir muligheten til å opprettholde kontrakter, tidsplaner for forsendelse av produkter og mottak av betaling. På grunnlag av kontrakter, søknader, dannes en portefølje av bestillinger, fakturaer, bestillinger for forsendelse utstedes. Delsystemet "Salg og handel" kan fungere sammen med delsystemene "Markedsføring", "Teknisk og økonomisk planlegging", "Kalenderplanlegging", "Regnskap" og "Lagerregnskap". Strukturen til delsystemet inkluderer delvis funksjonene til delsystemene "Kontrakter og gjensidige oppgjør" og "Lagerregnskap". Som en uavhengig programvareenhet implementeres detaljhandelsfunksjoner, med mulighet for bruk av kasseapparater.

Ekspedisjons- og automasjonssystemer

Bygningsautomasjonssystemet reduserer forbruket av energiressurser (elektrisitet, ulike typer drivstoff) som kreves for å gi oppvarming og varmtvannsforsyning, øker effektiviteten til tekniske systemer i nødssituasjoner. Dette har en positiv effekt på sikkerheten til bygningen, gjør oppholdet i bygningen mer behagelig på grunn av forbedret kontroll over temperaturen i lokalene, over ventilasjonsmodus og klimaanlegg. Integrasjon og optimalisering av arbeidet til alle ingeniørkomponenter (sikkerhetssystemer, livsstøtte, kommunikasjon) er hovedfunksjonen til automatiserte løsninger for bygningsadministrasjon. Utsendelse av tekniske systemer er et nødvendig skritt i å bygge et automatisk bygningsstyringssystem.

Konseptet med planlegging inkluderer organisering av kontinuerlig overvåking av driften av ulike delsystemer i sanntid. Gjennom utsendelse av tekniske systemer utføres fjernkontroll og styring av ulike prosesser, endring av driftsparametrene til visse enheter og komponenter, overføring av data om deres status og vedlikehold av protokoller og databaser med informasjon om arbeidet deres.

En gjennomgang av litteraturen om dette emnet viste relevansen av emnet i dag. Bygningsautomasjon og -ekspedisjon er designet for å gi kontroll over autonomt opererende utstyr, kombinere det til et enkelt ingeniørkompleks og minimere den "menneskelige faktoren" til det maksimale.

Basert på analysen av artikler om denne problemstillingen, pågår det i dag storstilt arbeid i vårt land for å spare alle typer energiressurser. Den stadige prisveksten tvinger oss til å se etter effektive sparingsmetoder.

Det ble også avslørt at det for tiden, for å øke den positive effekten av integrert bygningsautomasjon, utvikles algoritmer for sammenkoblet automatisering av ulike ingeniørsystemer. For eksempel kan samspillet mellom klima- og venøke effekten av energisparing og komfortable forhold i bygget. Integreringen av videoovervåking og innbruddsalarmsystemer øker sikkerhetsnivået i bygget.

Imidlertid har automatisering en rekke negative effekter:

1. Automatisering fører til fremveksten av et stort antall noder, og som et resultat en økning i mulige feilpunkter og funksjonsfeil.
2. Komplikasjonen av strukturer krever avansert opplæring av personell.
3. De høye kostnadene ved å introdusere automatiserings- og ekspedisjonssystemer.

Hovedårsaken til de beskrevne negative faktorene er mangelen på enhetlige midler for utstyrsinteraksjon.

Dessverre, etter å ha analysert utviklingsmarkedet, har vi at området for implementering av integrerte automasjonssystemer er begrenset til elitekonstruksjon. På grunn av dette problemet er innføring av energibesparende metoder for å administrere verktøyene til de fleste anlegg umulig av økonomiske årsaker.

I dag, i moderne bygninger, spiller automatiserings- og ekspedisjonssystemer en av hovedrollene, de forbinder alle ingeniørnettverk. Denne artikkelen gir en oversikt over de eksisterende funksjonene til automatisering av tekniske systemer.

Funksjoner for automatisering og utsendelse av tekniske systemer

Det funksjonelle formålet med enhver bygning er å være et ly fra det ytre miljøet, for å skape komfortable forhold for en person å bo. For at forholdene skal være komfortable, i tillegg til veggene og taket, er det nødvendig å sørge for riktig mengde luft (ventilasjon) og dens kvalitet (oppvarming, klimaanlegg). Det er også nødvendig å sørge for belysning, uavbrutt strømforsyning, etc. Dermed får vi en moderne bygning, mettet med alle slags tekniske systemer. For å kontrollere disse systemene ville det være behov for et stort antall servicepersonell hvis det ikke var for automatisering.

I det siste har automatiserte kontrollsystemer sluttet å være noe merkelig. Uansett applikasjon er målet med implementering av slike systemer å redusere driftskostnader, gi viktig informasjon, øke sikkerhet og komfort.

For å forstå hvor mye automatiserings- og ekspedisjonsevner har endret seg de siste årene, og hvordan de vil fortsette å endre seg, er det viktig å forstå betydningen av noen av de teknologiske gjennombruddene som har funnet sted de siste årene. Fremgangen står ikke stille, og det er ekstremt vanskelig å spå hvor langt de vil gå fremover.

Riktignok var det mange hindringer i veien for fremgang. Blant dem: autonome automasjonssystemer for forskjellige applikasjoner, systemer fra forskjellige produsenter som ligner på kontrollfunksjoner, var som regel uforenlige med hverandre. Bedriftsutviklere brukte sine egne lukkede kommunikasjonsprotokoller og ga ikke grensesnitt for interaksjon med systemer fra andre produsenter. Siden de var eiendommen til individuelle selskaper, var de tilsvarende automasjonsproduktene og -teknologiene vanskelige å integrere med hverandre. For å løse dette problemet var det nødvendig med dyre tekniske løsninger knyttet til skriving av ny programvare. På et visst tidspunkt i markedet var det således objektive forutsetninger for vellykket implementering av nye tilnærminger innen automatisering.

Automatisering forstås vanligvis som integrasjon i et enkelt bygningsstyringssystem av følgende systemer:

Oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg;
- Sikkerhet og brannalarm;
- Videoovervåkingssystem;
- Kommunikasjonsnettverk;
- Strømforsyningssystem;
- Lys system;
- Mekanisering av bygget;
- Telemetri (fjernovervåking av systemer);
- IP-overvåking av objektet (fjernkontroll av systemer over nettverket).

I dag tillater teknologier å bygge hjemmeautomatisering komponent for komponent, det vil si å velge bare de funksjonene som virkelig er nødvendige, avhengig av behovene til hver person.

Binkluderer:

Lysstyring. Lar brukeren lage lysscenarier for et ubegrenset antall lyskilder;
- Mikroklimakontroll. Systemet opprettholder romtemperaturen på et gitt nivå;
- Styring av varmesystemet;
- Sikkerhetssystemadministrasjon;
- Tilstedeværelseseffekt.

Energisparing med automatisering

Energisparing ved å redusere driftskostnadene til bygninger og konstruksjoner er i ferd med å bli en global trend. I dag står bygninger i gjennomsnitt for om lag 40 % av primærenergiforbruket og 67 % av elektrisitetsproduksjonen. I tillegg står de for 35 % av karbondioksidutslippene.

Å øke energieffektiviteten til et objekt er selvfølgelig en kompleks oppgave for alle byggedeltakere: arkitekter, designere, designere, ingeniører.

Ved utforming av en energieffektiv bygning tas dens orientering til kardinalpunktene i betraktning, og tar hensyn til solstråling, vindbelastning, fuktighet og belysning, designfunksjoner for omsluttende strukturer, termisk isolasjon av vegger og bruk av energisparing. ingeniørutstyr. Men automatisert styring av tekniske systemer lar deg oppnå maksimale resultater til en relativt lav kostnad.

Bygningsautomatisering er et raskt utviklende, men relativt ungt teknologiområde, så her, spesielt på nivåene for styring av tekniske systemer og livsstøttesystemer, er det praktisk talt ingen veletablerte tekniske løsninger som går utover de private løsningene til individuelle bedrifter.

Innføringen av et automatisk bygningsstyringssystem vil redusere kostnadene ved vedlikehold av bygningen betydelig, gi omfattende beskyttelse av menneskers liv og helse, forhindre alvorlige ulykker, redusere skader fra dem betydelig og gi komfortable leveforhold. Alt dette indikerer effektiviteten av implementeringen av systemet, spesielt i den moderne verden.

Bygningsautomasjonssystemer

Det funksjonelle formålet med automasjonssystemet er å optimere levetiden til bygningen, forlenge levetiden, begrense maksimale energiforbruksbelastninger, samt informere bygningseieren om utstyrsdriftstrender, driftsparametere og endringer i deres tilstander.

Løsningen av disse problemene er betrodd bygningsautomatiseringssystemet, uten hvilket arbeidet til bygningens tekniske utstyr ikke kunne optimaliseres.

Et bygningsautomasjonssystem har verktøyene du trenger for å spore en bygnings energiforbruk og strømregninger, overvåke en bygnings miljøhelse, overvåke utstyrsfeil og rapportere om hendelser. Samtidig fungerer bygningsautomasjonssystemet som en mekanisme for styringen, analyserer den nåværende tilstanden og måter å optimalisere den på.

Dersom et slikt system er i samsvar med de internasjonale standardene DIN EN ISO 16484, kan det kalles et bygningsautomasjonssystem, (DIN EN ISO 16484-2, 3.31).

Før vi går videre til BACnet, dets funksjoner og fordeler, er det nødvendig å forstå hva som skjuler seg inne i bygningsautomasjonssystemet. Du bør ikke vurdere bygningsautomatisering som et uavhengig fenomen, fordi det bare er en skjult mekanisme i bygningen.

Bygningsautomatisering skiller seg fra hjemmeautomatisering og industriell automatisering i sitt spesifikke bruksområde, og spesielt i sin kommunikasjonsprotokoll, BACnet.

For automasjon i industri eller hjemmeautomasjon benyttes et stort antall ulike protokoller, mens bygningsautomasjon er basert på én samlet protokoll, godkjent av den internasjonale standarden DIN EN ISO 16484. For de som bygger bygninger og investerer i konstruksjonen deres, er dette standard betyr investeringssikkerhet. For individuelle oppgaver er det selvfølgelig spesielle protokoller som er integrert i bygningsautomasjonssystemet. Blant dem er protokollene: KNX (EIB) for bygningstekniske systemer, LonMark for kompleks romautomatisering, M_Bus for måling av energiforbruk og faktureringssystemer, samt PROFIBUS eller MODBUS og andre protokoller. Alle gjennomfører en målrettet informasjonsutveksling og forbedrer og utvikler seg over tid.

Belysning, sikkerhetsalarm, videoovervåking, generelle strømforsyningssystemer er orientert mot integrering i et enkelt BACnet-system, hvor reglene for den generelle driften av ulike delsystemer og utstyr (interoperabilitet) er utviklet av felles innsats fra eksperter.

Nylig er begrepet "åpent system" ofte brukt. Erfaring viser at for rasjonell interaksjon mellom ulike deler av systemet er en kommunikasjonsmetodikk nødvendig (for eksempel en datautvekslingsprotokoll via en buss), men det er tydeligvis ikke nok. Faktisk må ulike mekanismer, systemer og enheter først og fremst ikke bare kommunisere med hverandre, men også konfigureres til å fungere sammen. Samtidig mister andre valgmuligheter, bortsett fra den internasjonale BACnet-standarden, sitt prinsipp i sin "åpenhet". Den mest koordinerte funksjonen og kompatibiliteten til forskjellige deler og nivåer av systemet i overskuelig fremtid er bare mulig innenfor systemene til en produsent fra kjente merker. Et enhetlig "plug and play"-system er fortsatt en utopi (selv med en enhetlig protokoll).

Byggautomatiseringsprosjekter med flere leverandører som involverer ulike produsenter av automasjon krever entydige og klare betingelser for å koordinere felles drift av utstyr, drift og vedlikehold, siden leverandører av ulike deler og utstyr til ett system noen ganger ikke inngår noen kontrakter eller avtaler seg imellom, men kun hos Kunden, som bygget oppfører.

System integrasjon

Allerede på designstadiet av bygningen legges løsninger for integrering av ulike deler av systemet, deres kompatibilitet er avklart. Her er en spesiell rolle tildelt standarden dedikert til funksjonene til bygningsautomasjonssystemet, hvorfra spesifikke løsninger for et gitt prosjekt kan kombineres, og på grunnlag av disse utføres ytterligere forbedring av systemet. I dette tilfellet vil det ikke være nødvendig å "finne opp hjulet på nytt" igjen.

De standardiserte funksjonene til bygningsautomasjonssystemet tillater effektiv interaksjon mellom designere og de som skal implementere prosjektet (funksjonene til bygningsautomatiseringssystemet er samlet i standarden til Association of German Engineers VDI 3814). Normaliserte "standardobjekter" (for eksempel for kommunikasjon) er den viktigste komponenten for å beskrive enhetsgrensesnitt slik at de kan fungere sammen med hverandre.

Utviklere må forstå alle relaterte europeiske ansvarsforskrifter og lover, de må vite når og for hva de er ansvarlige og når de er fri fra det. En systemintegrator er selskapet som bestiller individuelle deler av det fremtidige systemet, og det er også ansvarlig for at de fungerer som et enkelt produkt. Ofte kan denne funksjonen utføres av utbygger selv, men også utbyggers samarbeidspartnere og overingeniør er «involvert» i saken. Systemintegrator plikter å være ansvarlig for korrekt klargjøring og felles funksjon av delene av automasjonssystemet, slik det for eksempel skjer ved montering av biler.

Automatiseringssystemets funksjoner

Funksjonene til bygningsautomatiseringssystemer ble opprinnelig utviklet av GAEB 070-arbeidsgruppen for en standardliste med spesifikasjoner. Foreningen av tyske ingeniører VDI brukte disse listene og instruksjonene for sine forskrifter (VDI 3814). Slik ble standardtabellen over funksjoner til bygningsautomatiseringssystemet dannet, som inkluderer funksjonene til I/O, prosessering, kontroll og vedlikehold. Tidligere ble en tabell også kalt en liste over systemdatapunkter.

Bruken av funksjonene i denne tabellen er beskrevet i internasjonale standarder og i VDI 3814-1: 2005.

European BACnet Association BIG_EU publiserer i sitt magasin "BACnet Europe" nr. 4-2006 en samsvarstabell mellom objekttyper fra BACnet-standarden og bygfra standarden VDI 3814. Ikke prøv å tolke instruksjoner og tekniske lister på automatiseringssystem fungerer selv. Se offisielle kilder og normative dokumenter: DIN EN ISO 16484-3: 2005, VDI 3814-1: 2005 (med tilhørende liste over funksjoner på CD).

BACnet standard

I dag er BACnet virkelig den eneste standardiserte kommunikasjonsprotokollen for bygningsautomatisering som gjør subsystemene interoperable. Protokollen beskriver metodene for dataoverføring (binær inngang/utgang, analog og digital). Protokollen er også ansvarlig for valg og metode for informasjonsoverføringshastighet, for databeskyttelse og systemet for adressering og distribusjon av informasjonspunkter. BACnet-protokollen har utviklet seg uavhengig, uavhengig av maskinvare (hardware), noe som skiller den fra andre, også normaliserte og standardiserte kommunikasjonsprotokoller og databussystemer. Derfor er BACnet egnet for enhver produsent av bygningsautomasjonsutstyr og kan brukes uten spesiell lisens. Alle disse betingelsene er fastsatt i BACnet-standarden, i kapittelet "Protokoll". Begrepet BACnet-standard brukes ofte i forhold til del 5 av den internasjonale standarden "DIN EN ISO 16484". ISO 16484-settet med standarder omhandler beskrivelse av maskinvare (del 2) og beskrivelse av funksjonene til automasjonssystemer (del 3).

Som et resultat av det nøye arbeidet til en gruppe eksperter og ingeniører, har en ny datakommunikasjonsprotokoll, uavhengig av utstyrsprodusenter - BACnet, dukket opp, som letter den interoperable driften av bygningsdelsystemer. Rettighetene til BACnet-standarden eies av ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers), den amerikanske ekvivalenten til VDI Association of German Engineers. Helt fra begynnelsen av arbeidet med standarden tiltrakk amerikanske spesialister interesserte eksperter fra Europa. Som et resultat ble den europeiske KNX-standarden (EIB) en del av BACnet-standarden. ASHRAE- og VDI-foreningene støtter utviklingen av BACnet-standarden og tilbudet av opplæringskurs.

Hensikten med alt arbeid var å implementere kompatibilitet og integrasjon av systemelementer seg imellom og mellom systemer fra forskjellige produsenter. Gjensidig integrasjon skjer gjennom bruk av enhetlige tilnærminger til forening av tekniske data, koordinering av funksjoner og innføring av passende bindemidler i krysset mellom forskjellige elementer. BACnet-standarden kunne for lenge siden blitt verdensstandarden innen byggautomatisering, kommersielt lønnsom og universell, hvis markedspolitikken til ledende selskaper ble bygget annerledes.

Dermed er BACnet verken et system eller en enhet, det er en forutsetning for utvikling for utstyrsprodusenter, som passer inn i grunnlaget for et 600-siders forskriftsdokument. Innen BACnet er det mulig å utvikle og finne opp nye byggautomatiseringssystemer. Den siste versjonen av BACnet-standarden finnes i 1. versjon og 4. utgave, det vil si at det kun gjøres tillegg og utvidelser til dokumentet. Et tillegg til BACnet-standarden er den internasjonale standarden DIN EN ISO 16484-6, som er ansvarlig for å teste utstyr for kompatibilitet og samsvar med BACnet-protokollen.

Sertifisering

Samtidig med arbeidet med BACnet-standarden ble det normative dokumentet DIN EN ISO 16484 "Metodologi for samsvarstesting av datakommunikasjon" utarbeidet Uavhengige eksperter kan nå gjennomføre kompatibilitetstesten av BACnet-utstyr.

Association of BACnet Equipment Manufacturers BMA har fusjonert med BIG-NA Association for å danne en enkelt organisasjon "BACnet International". Deres felles mål er en uavhengig undersøkelse av kompatibiliteten til BACnet-utstyr. Slik oppsto den uavhengige organisasjonen «BACnet Testing Laboratory» (BTL – laboratorium for testing av BACnet-utstyr), som har som oppgave å utvikle tester for kompatibilitet og anvende disse testene på ulike komponenter i BACnet-systemet. Hvis kontrollen er bestått, mottar elementet i systemet (enheten) "BTL"-merket, som bare er gyldig hvis det er et spesielt bekreftelsesdokument.

I USA betyr ikke sertifisering helt det samme som i Europa. Derfor, i Amerika, for enheter som har bestått testen, er det spesielle lister og nomenklatur (oppføringer), mens i Europa mottar produktet et sertifikat. Europeisk testing av BACnet utføres av den uavhengige organisasjonen "BACnet Testlabor" ved WSP-laboratoriet til Dr. Eng. Harald Bitter i Stuttgart, hvor europeiske tekniske BACnet-seminarer holdes jevnlig.

Hva er BACnet-standarden laget av?

Arkitekturen til BACnet-protokollen er beskrevet etter å ha definert nøkkelbegrepene og etablert omfanget av dette normative dokumentet.

BACnet-standarddokumentasjonen beskriver strukturen til hele systemet og de tekniske parametrene til dets komponenter (OSI-referansemodell, sikkerhetstiltak i systemet, plassering av kommunikasjonsnettverk i bygningen).

Fysiske lag som fungerer som transport for dataoverføring:

A) Ethernet (ISO 8802-3);
b) ARCnet;
c) MS/TP (Master/Slave Token Passing RS 485);
d) RS 232C for modemtilkobling;
e) LonTalk fra Echelon;
f) BACnet/IP.

Det er også mulig at trådløse ZigBee- og Bluetooth-teknologier snart vil bli med på denne listen.

Standard sett med BACnet-protokollelementer:

1. Typer objekter for kommunikasjon, for å beskrive betydningen av de overførte meldingene for å oppnå interoperabilitet. De tjener til å tolke den faktiske funksjonen til applikasjonen korrekt.
2. Kommunikasjonstjenester for direkte tilgang til data og plassering av kommandoer for enheter i automatiseringssystemet. Inkluderer alarm- og hendelsessendingstjenester, filtilgang, objekttilgangstjenester og enhets-/nettverksadministrasjonstjenester.
3. Funksjonsmidler for å bestemme prioriteringene til kommandoer og meldinger, for å lagre og gjenopprette systemet, automatisk enhets- og objektkonfigurasjon, samt for webtjenester.

I applikasjonen har BACnet-standarden mange utvidelser, blant annet EIB/KNX-standarden og BACnet/IP. For mer praktisk sertifisering av BACnet-enheter og deres inndeling i klasser, ble såkalte BIBB-er laget - BACnet Interoperability Building Blocks. I fremtiden planlegges det å utvikle databeskyttelsestjenester og prosedyrer i standarden, innføre et passordsystem og tilpasse BACnet for såkalt «åpen kommunikasjon». BACnet-utviklere skal også tilpasse systemet til elementer av IT-teknologier: "ERP" (enterprise management system) basert på webtjenester, XML (Extensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) og HTTP (Hypertext Transfer Protocol) .

Kommunikasjonsobjekter

I BACnet-protokollen er objekter og deres egenskaper den viktigste delen av standarden, fordi det er denne delen som definerer og beskriver betydningen av dataene som overføres over nettverket. Dataene vises på samme måte for både brukeren og programvaren. Dette skiller BACnet fundamentalt fra andre kommunikasjonsprotokoller. Objekter i BACnet har et sett med egenskaper (egenskaper), beskrevet på en bestemt måte for etterfølgende tolkning i arbeidet med automatiseringssystemet.

BACnet-standarden inkluderte 28 forskjellige kommunikasjonsobjekter. "Device_Object"-objektet har egenskaper relatert til maskinvaren og beskriver kommunikasjonsfunksjonene til maskinvaren.

Det normative dokumentet foreskriver til hvert av objektene et visst sett med egenskaper for muligheten for maksimal integrasjon. Alle tilleggsegenskaper til objekter øker interoperabiliteten til utstyret til systemet hvis de brukes likt av alle parter som er involvert i integrasjonen. Et obligatorisk krav for alle komponenter i systemet er gjensidig integrasjon og tilpasningsevne. Denne oppgaven løses ved hjelp av BIBBer.

Kommunikasjonstjenester

Data over nettverket leveres av kommunikasjonstjenester. Av disse er de vanligste "lese" (lese) og "ta opp" (skrive). De kommunikasjonsenhetene hvis data overføres og brukes av andre kalles "servere" (server). Typiske servere er for eksempel sensorer eller automasjonsstasjoner dersom de samler inn og overfører informasjon til andre kommunikasjonsobjekter. Kommunikasjonspartnerne til serverne som ber om og mottar data kalles "klienter".

Kommunikasjonsnettverk

I henhold til VDI-instruksjonene for distribusjon av funksjoner til bygningsautomatiseringssystemer, ble nettverk som overfører data opprettet og optimalisert på forskjellige nivåer av systemet. Løsninger på Ethernet med IP-protokoll blir billigere og enhetlige, og produktene deres blir multifunksjonelle. Sammenligner vi bygningsautomasjonsnettverket og feltnettverket ser vi at handlingsskjemaet er det samme, kun individuelle nettverkssegmenter endres. Ved kobling av et bygningsautomasjonssystem til et kontorarbeidsnettverk er det nødvendig å definere nettverkssegmenter med høy grad av beskyttelse, ellers kan det oppstå farlige brudd som vi ofte ser i kontorhverdagen.

I et BACnet-system er de viktigste nettverkselementene rutere og gatewayer. Rutere strukturerer nettverket, setter dets topologi og sender meldinger mellom ulike typer nettverk, mens innholdet i meldingene ikke endres. Gateways endrer kommunikasjonsfunksjonene til forskjellige nettverk, og tilpasser nettverkene til hverandre og til BACnet-protokollen. For eksempel er LonMarks BACnet-produkter praktisk talt inkompatible og kan bare kobles sammen og få dem til å fungere sammen gjennom en gateway. Takket være ham kan LonTalk brukes av BACnet-protokollen blant andre fysiske dataoverføringsmedier.

BACnet har vært i stand til å bruke Internett siden starten. Automatiseringsstasjoner er koblet via BACnet/IP til moderne webservere og programvare, og en felles nettleser kan brukes til bygningsautomatiseringsbehov.

"Native" BACnet (native)

I økende grad, i forhold til bygningsautomasjonssystemer, kan du høre begrepet "native" BACnet-system. Dette konseptet er ikke regulert noe sted og krever derfor verifisering.

VDI-TGA/BIG-EU-standarden foreskriver følgende:

A) BACnet er et system tilpasset fleksibel utvikling i fremtiden, permanent og tilgjengelig, tilpasset endringer;
b) BACnet krever ingen ekstra enheter (enheter) og servicekostnader;
c) alle nødvendige typer BACnet-objekter, egenskaper og tjenester er tilstede;
d) det kreves en gateway for at native BACnet skal kunne kommunisere med andre systemer.

Fordeler med BACnet

1. BACnet ble opprinnelig laget spesielt for bygningsautomatisering.

På en nøytral måte beskriver han måter å skape interoperabilitet for viktige funksjoner som:
- trendlogg;
- tidsplan og kalender for prosesser;
- alarmmeldinger og hendelsespåminnelser;
- ruting av alarmmeldinger og bekreftelser innenfor nettverket;
- en mekanisme for å skille kommandoprioriteter;
- gruppering etter input/output funksjoner;
- innstilling av parametrene for kontrollsyklusen.
2. BACnet er ikke avhengig av driften av en datamaskin eller nettverksteknologi. BACnet-protokollen er implementert på programvare fra utstyrsprodusenter, og ingen spesiell maskinvare er nødvendig: BACnet-objekter og -tjenester er ikke avhengige av nettverksteknologier, BACnet-webtjenester tillater interaksjon mellom et bygningsautomasjonssystem og et bedriftsstyringssystem.
3. BACnet krever ikke en rigid nettverksarkitektur. Nettverkskonfigurasjonen kan være flat, kommunikasjonen kan gå gjennom en "peer-to-peer"-buss, eller den kan være hierarkisk (i form av en pyramide).
4. I et BACnet-system har interoperabilitet mye mer funksjonalitet enn i systemer med andre velkjente "åpne" protokoller.

BACnet er enkelt skalerbart og utvidbart med nye funksjoner som:

Batteri (akkumulator);
- pulsomformer;
- gjennomsnittsverdier (gjennomsnitt);
- faresignalanordning (Life Safety Point);
- sikkerhetssone (Life Safety Zone);
- registrering av multitrender (Trendlog Multiple);
- hendelseslogg (Eventlog).
5. Nye typer BACnet-objekter er allerede under utvikling for:
- lysstyring;
- videoovervåkning;
- adgangskontroll;
- datautveksling mellom byggautomatiseringssystemet og energiforsyningsbedrifter.
6. BACnet er implementert i systemer av alle størrelser, for eksempel programmerbare automatiseringsstasjoner for generell bruk, automatiseringsstasjoner med begrensede ressurser, spesifikke kontrollenheter og enheter (for eksempel VAV-enheter), individuelle romkontrollere, webservere og webtjenester, protokoll analysatorer og tekniske verktøy.
7. ASHRAE eier rettighetene, fremmer og vedlikeholder BACnet-standarden, i samarbeid med søsterorganisasjoner i Europa, Russland og Asia. De internasjonale organisasjonene ISO og CEN har gitt BACnet-protokollen status som en internasjonal standard.

Også representanter for lokale BACnet-foreninger bidrar til utviklingen:

BIG-AA (BACnet Asia-Australia Association);
- BIG-EU (European BACnet Association med avdelinger i Finland, Frankrike, Polen og Sverige);
- BIG-ME (BACnet Association i Midtøsten);
- BIG-NA (North American BACnet Association / BACnet International);
- BIG-RU (Russian BACnet Association);
– Den neste BACnet-foreningen etableres i Kina.

8. Flere og flere selskaper produserer utstyr som er kompatibelt med BACnet: allerede mer enn 200 selskaper fra 21 land.
9. Interessen for BACnet vokser over hele verden. Beviset på dette er det faktum at antallet installasjoner av BACnet-systemer er ganske stort og dekker alle kontinenter. Fra 2003: 33 000 bygninger med millioner av datapunkter i 82 stater; mer enn 6000 av dem er flerleverandørprosjekter.
10. Det er ingen lisens- eller abonnementsavgifter å betale for å bruke BACnet. Ethvert produksjonsbedrift kan bruke BACnet-løsninger. Unntaket er tilfellet når dataoverføringen skjer over LonTalk-protokollen, som rettighetene til eies av Echelon Corporation. I dette tilfellet er den tilsvarende adressen spesifisert i BACnet-standarden.

Anbudsbasert BACnet implementering

I dag skjer innføring av eventuelle tekniske nyvinninger på grunnlag av en konkurranse eller anbud, som sikrer fri konkurranse, utveksling av informasjon og sparer penger og tid for Kunden. Anbudet for bygningsautomasjonssystemer gjennomføres på grunnlag av DIN 18386 - "Generelle tekniske betingelser for kontrakten". Det anbefales å lyse ut et anbud, fordi Kunden vil bli tilbudt en rekke systemer og ulike tekniske løsninger. Dette mangfoldet kan ikke forenes, så kunden tar et valg etter å ha blitt kjent med alle de tekniske og funksjonelle egenskapene og funksjonene til forslagene.

For individuelle elementer av automatiseringssystemer og nettverk, utlyses det også en konkurranse, som det er nødvendig å tydelig beskrive all "funksjonalitet" til de foreslåtte løsningene. For bygningsautomasjon finnes VOB/C-standarden DIN 18386 "Generelle tekniske kontraktsvilkår" med de etablerte funksjonene til bygningsautomasjonssystemet, også standarden VDI 3814. For å beskrive ytelsen til bygningsautomasjonsanlegget brukes VOB /A standard § 9 stk. 10. For bykan effektiv konkurranse fra systemprodusenter kun garanteres av en funksjonell del med vedlagt ytelsesliste.

VDI-3814-standarden (DIN EN ISO 16484-3: 2005) er best egnet for å unngå duplisering av eksisterende data og systemkomponenter ved integrering av nye elementer i et system. Det skal ikke være noe overflødig i systemet, ingenting skal gjentas to ganger uten behov - ingen data, ingen instrumenter, ingen programvarelisenser.

Hvert nytt byggautomatiseringsprosjekt krever et nytt sett med tekniske instruksjoner og funksjonsspesifikasjoner. For hvert nytt prosjekt opprettes et komplett teknisk pass med en detaljert liste over alle systemelementer. Derfor unngår listen over verk og tjenester i VOB/C DIN 18386-standarden generaliseringer og "ikke-kalkulerbare" indikatorer.

Avslaget på å bruke funksjonene til bygningsautomasjonssystemet fra VDI 3814-standarden betyr at listen over arbeider og tjenester fortsatt ikke er helt pålitelig og åpen, så det er ikke helt klart hvordan dette systemet skal fungere. Det er ingen klar kontrakt, tekniske spesifikasjoner kan tolkes på forskjellige måter. Kontroversielle saker behandles vanligvis i domstolene. Dersom kunden er misfornøyd, oppfordres det umiddelbart til «åpen kommunikasjon», det vil si bytte av produsent.

Teknologiske krav til utvikling av automatiske styringssystemer

Når du oppretter automatiske kontrollsystemer for teknologiske prosesser for landbruksproduksjon, er en av de viktigste stadiene utviklingen av den optimale, det vil si den mest effektive versjonen av den teknologiske prosessen som skal automatiseres.

På grunn av det faktum at landbruket er preget av en rekke næringer og en rekke teknologiske prosesser, er utviklingen av en optimal teknologisk prosess i hvert enkelt tilfelle en svært vanskelig oppgave. Utviklingen av enhetlige landbruksproduksjonsprosesser bidrar til suksessen med utviklingen av optimale teknologiske prosesser egnet for automatisering. Derfor er problemet med typifisering, universalisering og til og med standardisering av landbruksteknologiske prosesser og utstyr svært relevant, spesielt i sammenheng med overføring av landbruk til en industriell basis.

Overføringen av jordbruket til en industriell basis er nært forbundet med prosessene med konsentrasjon og intensivering av produksjonen. Under disse forholdene, når det, sammen med store strømmer av råvarer, energi, arbeidskraft, er en stor strøm av sammenkoblet informasjon, nøyaktig og korrekt forståelse av denne informasjonen, tar passende optimale beslutninger og generelt fullverdig produksjonsstyring er kun mulig ved bruk av automatiseringsmetoder og verktøy. Imidlertid krever anvendelse av automatiseringsprestasjoner en viss teknologisk forberedelse av produksjonsprosesser.

Erfaringen med omutstyr til de ledende grenene av nasjonaløkonomien viser at effektiviteten av automatisering avhenger av den sammenhengende løsningen av tre hovedoppgaver: 1) utviklingen av nye teknologiske prosesser og deres typifisering; 2) opprettelsen av teknologisk utstyr, som sikrer implementering av høy kvalitet av en typisk teknologisk prosess; 3) utvikling av algoritmer for effektiv kontroll av teknologiske prosesser, operasjoner og utstyr ved hjelp av tekniske midler for automatisering.

Løsningen av den første oppgaven krever spesiell kunnskap og nødvendig erfaring i å bestemme de spesifiserte parametrene for nøyaktighet, produktivitet, metoder for prosessering, transport, lagring, i å lage metoder for å skrive teknologiske prosesser, etc., det vil si kunnskap og erfaring fra landbruket Her trengs produksjonsteknologer, som til fulle mestrer det grunnleggende innen teknologivitenskap.

Typifisering av den teknologiske prosessen i landbruksproduksjon er tilrådelig å starte med sammenstillingen av den såkalte teknologiske kjeden.

Den teknologiske kjeden gjenspeiler forholdet mellom teknologiske prosesser, individuelle operasjoner og maskiner som er involvert i implementeringen. For eksempel inkluderer den teknologiske kjeden for behandling av korn etter innhøsting i en bekk følgende operasjoner: kornlevering fra en skurtresker, kornveiing, lossing av den, transport med heis, primær rengjøring fra store urenheter på silingsmaskiner, transport med heis, tørking, kjøling, transport med heis, sekundærrengjøring fra små urenheter, mateskruetransport, triere sortering, oppsamling i bunker, veiing, transport til lager, veiing og lagring.

Den teknologiske kjeden gjør det mulig å identifisere driftsrekkefølgen til maskiner i samsvar med kravene til prosessen, arbeidsomfanget for operasjoner, det nødvendige antallet maskiner, for å etablere optimal aggregering og tillatt grad av typifisering av teknologiske prosesser . Dermed gir den teknologiske kjeden en mulighet til å trenge dypt inn i selve prosessteknologien i alle dens aspekter.

Ved å starte utviklingen av automatiske kontrollsystemer, må utvikleren studere automasjonsobjektet godt, være fullt klar over alle mulige driftsformer.

Det bør huskes at det ofte er nødvendig å utvikle automatiske objektkontrollsystemer for produksjon av ulike utviklingsnivåer. I denne forbindelse bestemmes graden av automatisering og kombinasjonen av operasjoner og moduser av utviklingsnivået til selve produksjonen. Derfor kan enhver teknologisk prosess deles inn i operasjoner på forskjellige måter. Men med denne inndelingen må utvikleren alltid svare på følgende grunnleggende spørsmål.

1. Hva er hensikten og formålet med det automatiske kontrollsystemet?

2. Hvilke blokker utgjør kontrollobjektet?

3. Hva er funksjons- og kontrollkoblingene mellom blokkene som definerer det fremtidige systemet?

4. Hva er modusene til kontrollobjektet og dets blokker, og hvor mange teknologisk akseptable overganger mellom disse modusene?

5. Hvilke spesifikke algoritmer beskriver denne eller den modusen?

6. Hvilke sensorer og aktuatorer kan brukes til dette systemet?

7. Hvilke matematiske ligninger beskriver samspillet mellom styresignaler og forstyrrelsessignaler som karakteriserer en bestemt driftsmåte til systemer?

Etter analysen av teknologiske prosesser eller individuelle operasjoner, er det nødvendig å etablere hele volumet av informasjonsparametere som karakteriserer teknologien og alle deres relasjoner.

Informasjonen akkumulert i henhold til spørsmålene som stilles, bør reflekteres i en kompakt og praktisk form for videre arbeid. Det er dette som gjør det mulig å identifisere en liste over informasjonsparametere.

Klassifiseringen av informasjonsparametere og den teknologiske kjeden gjør det mulig å lage et blokkskjema av et kontrollsystem, som er en kombinasjon av et kontrollobjekt og en kontrollenhet.

Det bør tas i betraktning at ufullstendig og unøyaktig behandling av all informasjon fører til forvrengning på følgende nivåer, til en forsinkelse i å ta beslutninger og tiltak for å koordinere handlingene til installasjoner, produksjonslinjer, verksteder og, som et resultat, til en økning i produksjonskostnader, nedgang i lønnsomhet, produktskader mm.

• Bykov Ivan Andreevich, bachelor, student
• Volga Polytechnic Institute (filial) Volgograd State Technical University

• NATURGASS
• AUTOMASJON
• PROSESS
• RENGJØRING

Denne publikasjonen er viet utviklingen av et kontrollsystem for den teknologiske prosessen med naturgassrensing, for å øke den økonomiske effektiviteten, lokalisert ved virksomheten til OAO Volzhsky Orgsintez. I dette arbeidet ble det utviklet et automatisk kontrollsystem ved å erstatte utdaterte komponenter med moderne, ved å bruke OWEN PLC 160 mikroprosessorkontrolleren som grunnlag for det automatiske kontrollsystemet.

• Utvikling av et automatisert kontrollsystem for den teknologiske prosessen med ammoniakksyntese
• Om muligheten for å bruke en filler for smøremidler for å forbedre innkjøringen av friksjonspar
• Utvikling av et automatisert kontrollsystem for den teknologiske prosessen med luftseparasjon
• Utvikling av et automatisert styringssystem for produksjon av smøre-kjølevæske

Bruk av naturgass uten rensing i den teknologiske prosessen er upraktisk. Urenhetene som finnes i den, spesielt etan, propan og høyere hydrokarboner, hydrogensulfid er uforenlige med normal drift av cyanidgassgeneratoren og fører til karbonisering og forgiftning av platinakatalysatoren. Derfor er det behov for foreløpig rensing av naturgass.

Automatisering av naturgassrenseprosessen forbedrer kvaliteten på reguleringen, forbedrer arbeidsforholdene til arbeidere, siden bruken av automatisering gjør det mulig å minimere oppholdet til arbeidere i produksjonsanlegg

Figur 1. Teknologisk opplegg for naturgassrensing.

Nøkkelytelsesindikatorer:

• Kvaliteten på sluttproduktet: konsentrasjonen av urenheter i gassen
• Produktivitet: mengde gass per tidsenhet
• Økonomiske kostnader: forbruk av naturgass, forbruk av nitrogen, vann og elektrisitet

Adsorbenter som brukes i dekontamineringsprosesser for avfallsgass må oppfylle de aktuelle kravene:

• ha en stor adsorpsjonskapasitet når du absorberer forurensninger med små ansamlinger av dem i gassblandinger;
• har høy selektivitet;
• har høy mekanisk styrke;
• har evnen til å komme seg;
• ha en lav kostnad.

De viktigste industrielle adsorbentene er porøse legemer med et stort volum av mikroporer. Egenskapene til adsorbenter bestemmes av naturen til materialet de er laget av og den porøse indre strukturen.

Styringsmål: å holde konsentrasjonen av skadelige urenheter i gassen på et minimumsnivå med den optimale mengden renset gass som oppnås og laveste kostnader for prosessen, forutsatt at prosessen må være problemfri, sikker og kontinuerlig.

Valg av justerbare parametere

Kvaliteten er ikke underlagt regulering, siden det ikke finnes automatiseringsverktøy for å måle konsentrasjonen av urenheter i gassen.

Parametre som påvirker den teknologiske prosessen:

• forbruk av naturgass;
• vannforbruk;
• nitrogen forbruk;
• temperatur på naturgass ved utløpet av kjøleskapet;
• demper trykk;
• press i samlinger.

Kontrollerte parametere velges fra følgende hensyn: med et minimum antall av dem bør de gi maksimal informasjon om fremdriften til prosessen.

Først av alt er alle justerbare parametere underlagt kontroll: trykk i spjeld, temperatur på naturgass ved utløpet av kjøleskapet, trykk i samlere, trykkforskjell i adsorbere.

Parametre er underlagt kontroll, hvis nåværende verdi må være kjent for å beregne tekniske og økonomiske indikatorer: strømningshastigheten til vann, nitrogen, rensegass, naturgass, temperaturen på kompressorens elektriske motor.

Ved valg av signaliserte parametere er det nødvendig å analysere objektet for brann- og eksplosjonssikkerhet og identifisere parametere som kan føre til en nødsituasjon i objektet.

Når du velger tekniske midler i dette prosjektet, foreslås det å bruke følgende elementer:

Termoelementer med et enhetlig utgangssignal Metran - 280Ex ble brukt som temperatursensorer. Metran-150 Ex trykktransdusere brukes som overtrykkssensorer, designet for kontinuerlig å konvertere overskuddstrykk til et enhetlig utgangsstrømsignal. En Rosemount8800D Ex strømningsmåler fra Emerson ble valgt for strømningsmåling. Aktuatorer MIM-250 brukes til å gjøre den regulatoriske innvirkningen. En frekvensomformer av typen HYUNDAI N700E-2200HF ble valgt som elektrisk drift for kompressoren. EP-Ex elektropneumatisk omformer brukes til å konvertere et enhetlig kontinuerlig DC-signal til et enhetlig proporsjonalt pneumatisk kontinuerlig signal. Den passive gnistbeskyttelsesbarrieren BIP-1 brukes til å sikre den indre sikkerheten til kretsene til EP-Ex elektropneumatiske omformere og EPP-Ex elektropneumatiske posisjonere plassert i en eksplosiv sone. Strømforsyningsenheten DLP180-24 24V DC/7,5A fra TDK-Lambda ble valgt til å drive sensorene, samt kontrolleremodulene. For å kontrollere og regulere prosessens teknologiske parametere velges en programmerbar logikkkontroller PLC160 fra OWEN.

Ved bestemmelse av ytelsesindikatorene for prosessen ble det konkludert med at hovedytelsesindikatoren er kvaliteten på produktet oppnådd ved utgangen av kontrollobjektet. OWEN PLC 160 ble valgt som reguleringskontroller, som gir den spesifiserte reguleringen av produksjonsprosessen for hydrogencyanid.

I sammenligning med dagens system ble hovedoppgavene med å optimalisere kontrollsystemet dannet og løst, for eksempel å kompilere en matematisk modell av kontrollobjektet. Det ble gjort en analyse av observerbarheten og kontrollerbarheten til kontrollobjektet, en analyse av kvaliteten på kontroll av objektet. Beregningen av innstillingskoeffisientene P-, PI-, PID-kontrollere ble utført, kontrollprosessen ble simulert. I løpet av beregningene ble det funnet at PID-regulatoren har de beste indikatorene for kontrollkvalitet.

Bibliografi

1. Shuvalov V.V., Ogadzhanov G.A., Golubyatnikov V.A. Automatisering av produksjonsprosesser i kjemisk industri. - M.: Kjemi 1991. - S. 480.
2. Kutepov A. M., Bondareva T. I., Berengerten M. G. Generell kjemisk teknologi. - M. : Høyere skole, 1990. - 387 s.
3. Automatiserte kontrollsystemer i industrien: lærebok. godtgjørelse / M. A. Trushnikov [og andre]; VPI (gren) VolgGTU. - Volgograd: VolgGTU, 2010. - 97 s.
4. Grunnleggende om automatisering av typiske teknologiske prosesser i kjemisk industri og maskinteknikk: lærebok. godtgjørelse / M. A. Trushnikov [og andre]; VPI (gren) VolgGTU. - Volgograd: VolgGTU, 2012. - 107 s.

Send det gode arbeidet ditt i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være veldig takknemlige for deg.

Vert på http://www.allbest.ru

Introduksjon

2.3 Strukturen til APCS DNS

2.4 Kompleks av tekniske midler 20

2.4.6 Flowmeter Metran-350

2.4.8 Vibrasjonstransduser DVA-1-2-1 27

2.4.10 3050 OLV Fuktighetsanalysator

2.4.12 Kabelprodukter

3.1 Begrunnelse for valg av kontroller

3.2 Grunnleggende tekniske data for SLC-kontrolleren 5/04

3.3 Kontrollerkonfigurasjon

3.4 Programmering av kontrolleren

3.6 Operatørgrensesnitt

4. Beregning av påliteligheten til det utformede systemet

4.1 Generelt

4.2 Sviktsprosent

4,3 MTBF

4.4 Sannsynlighet for feilfri drift

4.5 Gjennomsnittlig restitusjonstid

4.6 Konklusjon etter avsnitt

5. Evaluering av økonomisk effektivitet

5.1 Metodikk for å beregne økonomiske indikatorer for det utformede systemet

5.2 Beregning av engangskostnader

5.3 Beregning av generaliserende indikatorer for økonomisk effektivitet

5.4 Avsnittskonklusjoner

6. Prosjektets sikkerhet og miljøvennlighet

6.1 Sikre arbeidernes sikkerhet

6.1.1 Kjennetegn ved arbeidsforhold

6.1.2 Personlig verneutstyr

6.1.3 Elektrisk sikkerhet

6.2 Miljøvurdering av prosjektet 80

6.2.1 Innvirkning av BPS-anlegg på miljøet

6.2.2 Påvirkning av BPS på overflate- og grunnvann

6.2.3 Landdekke

6.2.4 Brannslokkingstiltak

6.3 Varsling av nødsituasjoner

6.4 Avsnittskonklusjoner

Konklusjon

Liste over kilder som er brukt

PÅ dirigere

Moderne olje- og gassproduksjonsbedrifter er komplekse komplekser av teknologiske anlegg spredt over store områder, hvis størrelse når titalls og hundrevis av kvadratkilometer.

Den vellykkede prosessen med å behandle og pumpe olje og gass avhenger av streng kontroll og vedlikehold av trykk, temperatur, strømningshastighet, så vel som av kvalitetskontrollen av utgangsproduktet. Å opprettholde parametrene til høyhastighetsprosesser med en gitt nøyaktighet på et gitt nivå med manuell kontroll er ikke mulig. Derfor er moderne petrokjemisk og oljeraffineringsproduksjon bare mulig hvis tekniske installasjoner er utstyrt med passende automatiske måleinstrumenter, informasjonsmålesystemer og automatiske kontrollsystemer. Dermed er det nåværende utviklingsstadiet for olje- og gassproduksjon og prosessering utenkelig uten bruk av instrumentering og mikroprosessorteknologi.

APCS gir: presentasjon av driftsinformasjon til personell for diagnostisering og forutsigelse av utstyrets tilstand, overvåking og kontroll av teknologiske prosesser og utstyr, og gir en mulighet til å finne ut årsakene til brudd på normal driftsmodus, analyse av ulike arbeidssituasjoner.

I dette diplomprosjektet utvikles et prosjekt for å automatisere boosterpumpestasjonen DNS-7 til olje- og gassfeltet Fedorovsky, designet for å kontrollere, administrere, regulere og signalisere ulykker som skjer ved dette anlegget. På grunn av det faktum at DNS-7 ble bygget og satt i drift på slutten av 70-tallet, er enhetene og automatiseringsverktøyene nå foreldet og ga ikke et tilstrekkelig nivå av informasjonsinnhold og kontrollerbarhet av systemet. For å forenkle driftsprosessen og øke påliteligheten til systemet i dette prosjektet, ble gamle instrumenter og sensorer erstattet med nye, mer moderne og en mikroprosessorkontroller ble brukt for sentralisert kontroll av den teknologiske prosessen.

1. Generelle egenskaper ved automatiseringsobjektet

1.1 Informasjon om kontrollobjektet

Boosterpumpestasjon DNS-7 er en del av olje- og gassfeltet Fedorovskoye.

Dette feltet ble oppdaget i 1971. Forekomstene ligger på 1,8-2,3 km dyp. Den opprinnelige strømningshastigheten til brønner er 17-310 tonn/dag. Oljetetthet er 0,86-0,90 g/cm3.

Olje- og gassfeltet Fedorovskoye er en del av OAO Surgutneftegaz, et av de største russiske feltene. Omfanget av selskapets virksomhet omfatter leting, utvikling og utvikling av olje- og olje- og gassfelt, produksjon og salg av olje og gass, produksjon og markedsføring av petroleumsprodukter og petrokjemikalier.

Surgutneftegaz utmerker seg ved stabil vekstdynamikk, basert på høy produksjonsvekst og kontinuerlig vekst av råvarepotensial. Den fleksible langsiktige utviklingsstrategien til selskapet er basert på mange års erfaring og bruk av de nyeste teknologiene.

Territoriet langs midtløpet av elven Ob, nær byen Surgut, ble på midten av sekstitallet et av de første olje- og gassproduksjonsområdene i Vest-Sibir. I 1993, på grunnlag av eiendomskomplekset til produksjonsforeningen Surgutneftegaz, ble et aksjeselskap med samme navn stiftet.

For tiden utfører mer enn 50 divisjoner av OJSC "Surgutneftegas" et komplett spekter av arbeid med leting, utvikling og utvikling av olje- og olje- og gassfelt, produksjon og salg av olje og gass.

1.2 Beskrivelse av den teknologiske prosessen

Et enkeltrørs trykksystem ble tatt i bruk som et feltoppsamlingssystem for olje, petroleumsgass og vann, som sikrer transport av produsert olje gjennom alle teknologiske anlegg, inkludert oljebehandlingsanlegg, på grunn av brønnhodetrykk på noen måte av driften. Trykk to-rør og multi-rør oppsamlingssystemer er kun tillatt i seksjonen fra gruppeinstallasjoner til oljebehandlingsinstallasjoner med separat oppsamling av henholdsvis vannet og ikke-vannet eller blandet olje. Ønsket om å maksimere bruken av energien til reservoaret fører til det faktum at den flytende brønnen overføres til kunstig løft bare når strømmen stopper helt. Dette fører til behovet for å bygge booster pumpestations (BPS) kombinert med separasjonstanker. I tillegg bygges feltgassinnsamlingsnettverk for å samle gass fra den separerte gassen ved BPS.

Ved høyt vanninnhold (over 30 %) av den transporterte væsken benyttes separasjonsanlegg. Vann-olje-blandingen kommer først inn i innløpsseparatorene SV-1/1 og SV-1/2, som er designet for å separere hoveddelen av væsken fra gassen; samtidig er disse enhetene gass-væske strømningspulsasjonsdempere . Videre dreneres væsken inn i separatorene til det første trinnet С-1/1...С-/4 under påvirkning av den hydrostatiske væskekolonnen (på grunn av forskjellen i installasjonshøydene til enhetene). Etter første trinns separatorer kommer den vannede, avgassede oljen inn i sedimenteringstankene O-1 og O-2, hvor oljen skilles fra vannet. Delvis avgasset olje kommer inn i Heater-Triter X/T-1 og X/T-2 foreløpig vannutløpsenhet. Deretter kommer olje med et gjennomsnittlig vannkutt på mindre enn 10 % inn i andre trinns separator C-2/1 og C2/2, hvor den endelige avgassingen finner sted. Deretter blir olje regnskapsført etter volum, vekt (28-280 m 3 /t) og tilført oljerørledningen. Gassen som frigjøres fra oljen i separasjonsenhetene og i Heater-Triter foreløpig dehydreringsenhet (ovn) mates til GPP, så vel som til fakkelen. Formasjonsvann separert ved avvanningsanlegg går inn i reservoarer, og deretter til klyngepumpestasjoner, hvorfra det pumpes inn i injeksjonsbrønner.

Hovedplanen til DNS er presentert i vedlegg A.

• 1.3 En moderne tilnærming til utvikling av automatiserte prosesskontrollsystemer for DNS
• Som en del av rekonstruksjonen av boosterpumpestasjonen BPS-4A, satte OJSC "Surgutneftegas" med suksess i kommersiell drift et nytt prosesskontrollsystem utviklet ved bruk av TRACE MODE SCADA-systemet (Russland). APCS DNS-4A kontrollerer over 1600 parametere for oljebehandlingsprosessen og gir deres visualisering på 18 grafiske mnemoniske diagrammer og på arkiverte trender. Automatisk og fjernstyrt manuell styring av sluseventiler og ventiler er implementert i det automatiske prosesskontrollsystemet DNS-4A. Systemet er integrert med olje- og gassmålerenheter. Data fra SCADA TRACE MODE overføres kontinuerlig til bedriftsinformasjonssystemet til OAO "Surgutneftegaz". APCS DNS-4A bruker østerrikske kontrollere Bernecker & Rainer (B&R), driveren som er inkludert i det omfattende biblioteket med gratis TRACE MODE-drivere (mer enn 1585 gratis drivere). Dette er allerede den andre BPS som eies av Surgutneftegaz, hvis automatiseringssystem er basert på SCADA TRACE MODE. Tidligere, i 2003, ble et automatisert prosesskontrollsystem for DNS til Piltanskoye-feltet introdusert. Utviklingen av det første automatiserte prosesskontrollsystemet for DNS ble utført av selskapet LLC "AT" - en autorisert SCADA TRACE MODE systemintegrator fra Moskva. Den andre APCSen til boosterpumpestasjonen ble fullstendig designet og implementert av ansatte i OJSC "Surgutneftegaz" på egen hånd.
• Før arbeidet med prosjektet startet, ble to spesialister fra OJSC "Surgutneftegas" opplært ved det autoriserte opplæringssenteret til AdAstra Research Group og mottok kvalifikasjonen til TRACE MODE-sertifiserte ingeniører. Da de utviklet det automatiserte prosesskontrollsystemet DNS-4A, tok de hensyn til alle kommentarer og ønsker fra teknologer, takket være at det nye systemet ble mer ergonomisk og enkelt å bruke. Spesialistene til OJSC "Surgutneftegas" satte pris på fleksibiliteten til TRACE MODE som et universelt SCADA-system for oljeproduksjonsanlegg. For tiden vurderes prosjekter for bruk av SCADA TRACE MODE ved flere BPS og andre fasiliteter til OJSC "Surgutneftegas". Listen over TRACE MODE SCADA-systemimplementeringer i oljeindustrien fortsetter å vokse.
• Den kvalifiserte utviklingen av kontrollalgoritmer for det automatiske prosesskontrollsystemet for oljepreparering og pumping tillot IBS-spesialister å sikre minimum nødvendig involvering av personell på teknologiske anlegg i prosessen med å kontrollere mekanismer og sammenstillinger. Denne tilnærmingen reduserer belastningen på operatøren betydelig og reduserer derved den mulige negative påvirkningen av den "menneskelige faktoren" på veksten av produksjonskostnadene, skapelsen av forutsetninger for nødsituasjoner og miljøforurensning.
• Omtrent 95 % av russisk olje produseres i dag ved vannoversvømmelser. Som et resultat øker vannkuttet av olje under produksjonsprosessen til 80 prosent eller mer, noe som fører til behov for ytterligere tiltak for oljebehandling og forårsaker en konstant økning i produksjonskostnadene. Mer presist, med en økning i vannkuttet i olje- og gassemulsjonen øker kostnadene for å separere olje, vann, tilhørende gass og mekaniske urenheter, og ved boosterpumpestasjonen (BPS) er det flere og flere funksjoner som er karakteristiske for en oljebehandlings- og pumpeenhet (UPPN). Dette betyr at den tradisjonelle DNS når det gjelder funksjonalitet gradvis utvikler seg mot UPPN. På et tidspunkt innså oljemenn ineffektiviteten av destillasjon gjennom rørledninger i felt (hvis lengden ofte kan være ganske betydelig) av en emulsjon som inneholder 80-90 % vann. I denne forbindelse begynte verktøy og enheter å bli brukt for å redusere vannkuttet direkte ved BPS. Selv om noen ganger flerfasepumper er installert, er bruken ganske begrenset. I utgangspunktet, i håndteringen av vannkutt, overføres det til optimal styring av oljeprepareringsprosessen ved BPS.
• Åpenbart er det nødvendig å løse følgende problem - å holde kostnadene ved oljebehandling på samme nivå og samtidig opprettholde nivået på oljekvalitet.
• Det er objektive faktorer som stiller visse krav til det automatiserte prosesskontrollsystemet for oljebehandling i Vest-Sibir - behandlingsstedenes avstand fra bosetningene, det harde klimaet og organiseringen av arbeidet som følge av dette (skiftpersonell, omsetning av kvalifisert personell) , brannfare og underutvikling av infrastruktur. Disse omstendighetene bør gi opphav til en ny tilnærming til konstruksjon av prosesskontrollsystemer, der økt oppmerksomhet bør rettes mot pålitelighet og arbeidsintensitet.
• Det ble besluttet å distribuere et prosjekt for innføring av en ny type automatisert prosesskontrollsystem ved Permyakovskoye- og Koshilskoye-feltene til Nizhnevartovsk Oil and Gas Production Enterprise (NNP), et TNK-selskap. NNP er en av de bydannende foretakene i denne regionen. Den utvikler en rekke forekomster som ligger i betydelig avstand fra byen (opptil 450 km), noe som bestemmer tilstedeværelsen av visse funksjoner i dens aktiviteter. Så, i tillegg til de tøffe klimatiske forholdene som er typiske for denne regionen som helhet, utføres alt arbeid ved NNP-anleggene på rotasjonsbasis, noe som innebærer økte kostnader for livsstøtte til arbeidere (opp til importert drikkevann), for vedlikehold av infrastruktur. Det er grunnen til at alle muligheter for å optimalisere økonomiske indikatorer, redusere lønnskostnader og den negative virkningen av rollen til den "menneskelige faktoren", og følgelig kostnadene for oljeproduksjon er svært relevante her. I tillegg, for to BPSer, har selskapet allerede kjøpt importerte Sivalls foreløpige vannutslippsinstallasjoner, som i seg selv krevde et nytt nivå av industriell automatisering.
• Den generelle oppgaven som ble tildelt IBS-spesialister ble formulert i rent økonomiske termer - for å forbedre kvaliteten på oljebehandlingen, samtidig som kostnadene for denne prosessen reduseres. Spesiell oppmerksomhet ble rettet mot muligheten for påfølgende stabilisering av kostnadsnivået, som kompenserte for den forventede økningen i vannkuttet til den utvunnede oljen. Prosjektet for å lage en ny generasjon automatiserte prosesskontrollsystemer for BPS, som er en del av produksjonsstrukturen til oljeproduserende bedrifter i TNK, ble implementert av IBS i perioden 2001-2002. Under gjennomføringen av prosjektet ble hele arbeidssyklusen som kreves for idriftsettelse av det automatiske prosesskontrollsystemet for DNS fullført – fra utvikling av tekniske løsninger for automatisering til igangkjøring på anlegget og opplæring av personalet. Logisk sett ble 3 hovednivåer av systemet identifisert: oljebehandlingsstedet, oljefeltnivået (avstanden fra oljebehandlingsanleggene er 50 km), OGPD-nivået (i en by 400 km unna oljefeltet). Dermed ble det 3 soner dekket av prosjektet.
• Den første fasen av arbeidet ga de tradisjonelle funksjonene med å overvåke den teknologiske prosessen direkte på oljebehandlingsstedet. Det teknologiske målet for denne fasen av prosjektet var å sikre et stabilt vannkutt av utgående olje med ustabile egenskaper for vann-og-gassemulsjonen som kommer inn på stedet. Installasjonen av kontroll- og måleutstyr (mer enn 200 typer) ble utført, InTouch SCADA-pakken for 1500 tagger ble installert og konfigurert (på hvert klargjøringssted), samt Avantis.Pro-støttesystemet for rutinemessig vedlikehold.
• Utviklingen implementert på andre trinn (også basert på Wonderware-produktlinjen - Industrial SQL, Active Factory, Suite Voyager, SCADA Alarm) lar deg skille hendelsesstrømmen som kommer fra det teknologiske kontrollobjektet og distribuere dets ulike komponenter mellom arbeidsplassene til spesialister (operatør, teknolog, mekaniker, kraftingeniør, geolog) som er i stand til å ta beslutninger om disse hendelsene.
• Til slutt, i den tredje fasen av arbeidet, ble paradigmet med «prosess»-ledelse implementert.
• Hvis vi snakker om de tekniske utsiktene til prosjektet, bør følgende bemerkes. Å bygge en vertikal "plattform og InTouch - Industriell SQL teknologisk server - arbeidsplasser i NGDU basert på MS Office + Active Factory" lar deg øke både antall tilkoblede teknologiske objekter og antall jobber i NGDU. En potensiell flaskehals er den merkede kapasiteten til Industrial SQL, siden alle teknologiske parametere blir levert til olje- og gassproduksjonsavdelingen. Den installerte kapasiteten (100 000 tagger), i henhold til våre beregninger, gjør at vi kan koble sammen alle feltets puter, og dermed komme til en situasjon hvor all teknologisk informasjon fra feltet er konsentrert på ett sted og i ett enkelt format, som er ekstremt attraktiv med tanke på muligheten for dybdeanalyse av strømmen TP.
• La oss angi hovedpostene i driftskostnadene, som ble positivt påvirket av opprettelsen av denne APCS:
• reparasjoner av teknologisk utstyr, eliminering av ulykker og tilhørende forbruk av komponenter, energibærere, materialer, transportressurser;
• forbruk av driftsmateriell;
• bøter (for eksempel for brudd på den økologiske tilstanden til det tilstøtende territoriet);
• utgifter for å sikre kvalitets- og kvantitetskontroll av levert olje;
• utbetalinger til ansatte som ble skadet i ulykker.
• Disse kostnadene kan tas som økonomiske kriterier for å vurdere effektiviteten til automatiserte prosesskontrollsystemer. For ulike kostnadsposter utgjorde besparelsen 5-30 %, noe som ble ansett som et resultat tilstrekkelig til de foretatte investeringene. Disse indikatorene indikerer selvsagt også suksessen til prosjektet som helhet.
• 2. Prosessautomatisering
• 2.1 Målautomatiseringsfunksjon
• Automatisering av produksjonen utføres for å lette prosessen med å administrere anlegget, som et resultat av at det ikke er behov for å involvere et stort antall operatører. Kontrollposten til stasjonen er kontrollpanelet som er plassert i kontrollrommet. Den gir fjernovervåking og kontroll av utstyr, samt driftsmoduser for hoved- og hjelpeanleggene. Automatiseringsordningen er presentert i vedlegg B.

Den teknologiske prosessen må foregå så trygt som mulig i alle stadier, for dette, nye, mer nøyaktige, sammenlignet med tidligere utviklinger, brukes enheter, sensorer og aktuatorer i automatiseringssystemet. Systemets muligheter når det gjelder overvåking av prosessparametere, aktivering av kontrollkretser for instrumentering og nødavstengning fungerer uavhengig av hverandre, dette er implementert for å sikre maksimal sikkerhet ved produksjon. Utformingen av det automatiserte kontrollsystemet utføres på en slik måte at det sikrer sikker, pålitelig og nøyaktig kontroll av anleggssystemene, samt sørger for drift av anlegget i den mest effektive modusen.

2.2 Funksjoner til det utviklede systemet

Det haster med å lage et system har økt betydelig de siste årene på grunn av økningen i kostnadene for olje, energiressurser, reagenser, kostnadene for vedlikehold av vedlikeholdspersonell og opprettholdelse av miljøets økologi.

Hovedfunksjonene til prosesskontrollsystemet inkluderer:

innsamling av informasjon om den kontrollerte teknologiske prosessen med oljebehandling;

overføring av kontrollkommandoer til det tekniske komplekset på det tekniske nivået;

registrering av hendelser (forhistorie av hendelser) knyttet til den kontrollerte teknologiske prosessen;

registrering av personellhandlinger;

varsling av personell om oppdagede nødhendelser relatert til fremdriften til den kontrollerte teknologiske prosessen;

direkte automatisk kontroll av den teknologiske prosessen i samsvar med de spesifiserte algoritmene med mulighet for å bytte til manuell modus, både fra automatiseringspanelet og lokalt;

sanntidsvisning av teknologiske parametere for prosessen på den automatiserte arbeidsplassen, samt presentasjon av arkivinformasjon i en form som er praktisk for persepsjon;

vedlikehold av arkivdatabase.

Midlet for å nå disse målene er bruk av moderne tekniske midler, inkludert mikroprosessor.

De tekniske midlene som brukes bør tillate implementering av enkeltsløyfe, multisløyfe og multi-tilkoblede systemer for automatisk kontroll, signalering og beskyttelse fra et gitt sett med algoritmer, samt raskt transformere og forbedre eksisterende beskyttelses-, kontroll- og signalordninger.

Bruken av moderne mikroprosessorverktøy bør om nødvendig tillate utvikling av et kontrollsystem, så vel som dets forbindelse med andre informasjonsnettverk, inkludert et høyere nivå.

2.3 Strukturen til APCS DNS

I APCS til DNS skilles de 2 hovednivåene i hierarkiet:

lavere nivå - nivået på sensorer, instrumenter, aktuatorer;

det øvre nivået - mikroprosessorkontrollere og automatiserte arbeidsplasser til operatører.

Alle sensorer, instrumenter og aktuatorer på lavere nivå er eksplosjonssikre og anbefales for bruk i olje- og gassindustrien. Hovedfunksjonen til det lavere nivået er konverteringen av de nødvendige teknologiske parameterne til elektriske signaler og signalbehandling av mikroprosessorkontrolleren.

Hovedfunksjonene til det øvre nivået er å hente informasjon fra det nedre nivået, overføring av kontrollkommandoer.

På automasjonskortet basert på prosesskontrolleren til det automatiserte prosesskontrollsystemet og sekundære sensorenheter, er følgende implementert:

installasjonsteknologiske beskyttelsesordninger;

ordninger for innsamling av telemekanisk informasjon fra primære sensorer installert på teknologiske anlegg;

startutstyr;

manuell kontroll.

Utstyret for grensesnitt med prosessutstyret er basert på prosesskontrolleren SLC5/04 produsert av Allen Bradley med moduler for å legge inn signaler fra måleinstrumenter og sensorer installert på prosessutstyret, og kontrollmoduler for startutstyr.

Operatørens arbeidsstasjon er utviklet basert på Microsoft WINDOWS-operativsystemet ved hjelp av RSView32 SCADA-systemutviklingsverktøy.

Det automatiserte prosesskontrollsystemet gir mulighet for regulert operatørintervensjon i løpet av den teknologiske prosessen (åpning/lukking av elektriske skodder, redefinere innstillinger for regulatorer osv.) ved å gi kommandoer fra operatørens automatiserte arbeidsplass, organisert på grunnlag av en industriell personlig datamaskin.

2.4 Kompleks av tekniske midler

Alle sensorer, enheter og aktuatorer er laget i eksplosiv design og anbefales for bruk i olje- og gassindustrien. De valgte sensorene har høy målenøyaktighet og er motstandsdyktige mot ulike ytre påvirkninger.

2.4.1 Trykkmåler som indikerer signalering DM-2005 SG 1Eks

Trykkmålere viser signalenheter DM - 2005 Cg 1Ex er designet for å måle overskudd og vakuumtrykk av ulike medier og kontrollere eksterne elektriske kretser fra en direktevirkende signalenhet.

Enhetene er eksplosjonssikre med typen beskyttelse "eksplosjonssikker kapsling" og er merket for eksplosjonsbeskyttelse 1ExdII VT4.

Når det gjelder beskyttelse mot miljøpåvirkning, har enhetene følgende versjoner:

når det gjelder værbestandighet - vanlig og beskyttet mot støv og vanninntrenging;

når det gjelder motstand mot aggressive medier - ordinære og beskyttet mot aggressive medier.

Kontrollerte medier: ikke-aggressive, ikke-krystalliserende væsker, gasser, damper, inkludert oksygen.

Tekniske data:

instrumentleseområde, MPa

fra 0 til 0,1; 0,6; 0,25; 0,4; 0,6; 0,1; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 60,0;100,0;160,0;

instrumentnøyaktighetsklasse 1.5;

måleområdet for overtrykk skal være fra 0 til 75 % av avlesningsområdet; vakuumtrykket er lik utvalget av indikasjoner;

instrumentinnstillingsområde: fra 5 til 95 % av leseområdet - for måleområdet fra 0 til 100 %, fra 5 til 75 % av leseområdet - for måleområdet fra 0 til 75 %;

minimum innstillingsområde, satt av signalenheten fra 0 til 10 % av innstillingsområdet;

parametere for signaleringsenheten: spenning til eksterne svitsjede kretser: 24; 27; 36; 40; 140; 220; 380V - for AC-kretser og 24; 27; 36; 40; 110; 220 V - for DC-kretser;

bryteeffekt for kontakter 10W DC og 20VA kontakter; 30W likestrøm og 50VA vekselstrøm - for en signaleringsenhet med en magnetisk forhåndsbelastning av kontakter;

strøm opp til 1 A;

spenningsavvik fra nominelle verdier bør være fra + 10 til - 15%;

AC-frekvens (50+/-1) Hz;

grense for tillatt grunnleggende funksjonsfeil for signalenheten: +/- 2,5 % av indikasjonsområdet - for enheter med glidende kontakter; +/- 4 % av rekkevidden - for enheter med magnetiske kontakter;

enheter er motstandsdyktige mot omgivelsestemperaturer fra -50 til + 60 C og relativ fuktighet opptil 98% ved 35 C og lavere temperaturer for fuktighetskondensering;

enheter er motstandsdyktige mot vibrasjoner med en frekvens på (5 - 35) Hz med en forskyvningsamplitude på 0,35 mm.

2.4.2 Ultralydnivådetektor SUR-3

Ultralydnivåbryter SUR-3 er designet for å signalisere posisjonen til nivået til forskjellige flytende produkter på to punkter i prosesstanker og for å kontrollere prosessenheter.

Tekniske data:

fire optoelektroniske nøkler av typen "tørr kontakt";

indikasjon av posisjonen til det første og andre grensenivået ved hjelp av lysdioder;

maksimal lengde på det følsomme elementet 4m (stiv SE) og 16m (fleksibel SE);

levetid på minst 10 år;

Målt medium: flytende (olje, mørke og lyse oljeprodukter, flytende gass).

2.4.3 Ultralydnivådetektor SUR-5

Ultralydnivåindikator SUR-5 er designet for å gi et elektrisk signal til det automatiske overvåkings- og kontrollsystemet når et nødnivå av flytende produkter er nådd.

Tekniske data:

to optoelektroniske nøkler av typen "tørr kontakt";

indikasjon av posisjonen til nivået ved hjelp av lysdioder;

driftsovertrykk 84…106,7 kPa;

driftstemperatur fra -45 til +65 C;

sensorelementlengde 0,25…0,4m;

gjennomsnittlig tid mellom feil er ikke mindre enn 50 000 timer;

levetid på minst 10 år.

2.2.4 Ultralydnivåsensor DUU4

Ultralydnivåsensor DUU4 er designet for å måle nivået til ulike flytende produkter. Sensorer kan utføre:

kontakt automatisk måling av væskenivået;

kontakt automatisk måling av opptil fire nivåer av separasjon av ikke-blandbare flytende produkter;

måling av temperaturen til det kontrollerte mediet på ett punkt;

måling av trykket til det kontrollerte mediet.

Tekniske data:

utgangssignal 4-20mA eller tørre kontakter eller RS-485(Modbus RTU);

driftsovertrykk 2 MPa;

driftstemperatur fra -45 til +95 C;

sensorelementlengde 4m (stiv SE) eller 25m (fleksibel SE);

gjennomsnittlig tid mellom feil er ikke mindre enn 50 000 timer;

levetid på minst 8 år.

2.4.5 Termisk omformer med enhetlig utgangssignal METRAN 200T-Ex

Sensorene er designet for kontinuerlig å konvertere temperaturen til væsker, damp og gasser til et enhetlig strømutgangssignal for fjernoverføring, som kan brukes i systemer for automatisk kontroll, regulering og registrering av temperatur ved anlegg i ulike industrier, energi, verktøy .

Tekniske data:

område av målte temperaturer 0 - 150 о С;

grense for tillatt grunnfeil 0,5 %;

ekstra sensorfeil forårsaket av vibrasjon, uttrykt som en prosentandel av utgangssignalområdet, bør ikke overstige 0,25 %;

endringen i verdien av utgangssignalet forårsaket av en endring i lastmotstanden fra 0,1 til 1,0 overstiger ikke? 0,1 %;

ekstra sensorfeil forårsaket av endring i omgivelsestemperatur i driftsområdet, uttrykt som en prosentandel av utgangssignalets endringsområde for hver 10 ° C, overstiger ikke 0,45 %;

lengden på den nedsenkede delen i målesonen 120 mm;

omgivelsestemperatur fra minus 50 til 60 o C;

grenseverdi for utgangssignalet 4-20 mA;

belastningsmotstand koblet til sensorens utgang, inkludert kommunikasjonslinjen - fra 0,1 til 1,0 kOhm;

DC-forsyningsspenning 36 ? 0,72V;

strømforbruk, ikke mer enn 0,8 W;

støv- og sprutbestandighet IP 54;

klimatisk versjon og kategori U.2;

den tildelte levetiden før dekommisjonering av sensoren er 12 år;

gjennomsnittlig tid mellom feil er 32 000 timer;

sensorvekt, ikke mer enn 0,73 kg.

2.4.6 Flowmeter Metran-350

Metran-350 strømningsmåler (produsert i fellesskap med Emerson Process Management) er designet for å fungere i systemer for automatisk kontroll, regulering og kontroll av teknologiske prosesser i ulike bransjer, samt i kommersielle regnskapssystemer for væsker, damp og gasser.

Hovedfordeler:

enkel installasjon i rørledningen gjennom ett hull;

installasjon i rørledningen uten å stoppe prosessen (spesiell design);

minimum sannsynlighet for lekkasje av det målte mediet;

lavere trykktap og kortere rette seksjoner sammenlignet med strømningsmålere basert på åpningsanordninger;

betydelig reduksjon i installasjons- og vedlikeholdskostnader på grunn av den integrerte designen;

enkel grensesnitt med eksisterende kontrollsystemer eller flytdatamaskiner via intelligent HART og Modbus kommunikasjonsprotokoll;

enkel rekonfigurering av det dynamiske området;

høy pålitelighet, ingen bevegelige deler.

Målte medier: gass, damp, væske.

Målte medium parametere:

temperatur: -40...400 °С - integrert montering og -40...677 °С - ekstern montering;

overtrykk i rørledningen 25 MPa.

Grenser for den grunnleggende tillatte relative feilen for masse (volum) strømningsmålinger opp til ±1 %.

Selvdiagnose.

Gjennomsnittlig levetid - 10 år.

Kalibreringsintervall - 2 år.

Metran-350 strømningsmålerdriftsprinsipp er basert på måling av strømningshastigheten og mengden av et medium (væske, damp, gass) ved hjelp av metoden med variabelt trykkfall ved bruk av Annubar Diamond II+ (4. generasjon) og Annubar 485 (5. generasjon) gjennomsnittstrykkrør , hvor det oppstår et trykkfall proporsjonalt med strømmen. Sensorene er installert vinkelrett på strømningsretningen og krysser den langs hele seksjonen.

2.4.7 Intelligent trykksensor Metran 100

Metran-100-DI intelligente trykksensorer brukes til å innhente analoge data om overtrykk ved ulike enheter. Metran-100-DD-sensorer brukes til å måle trykkforskjellen ved inn- og utløpet til filtrene.

Områder for målte trykk:

minimum 0-25 kPa;

maksimalt 0-25 MPa.

Grunnleggende feil opp til ±0,1 % av området.

Versjoner:

vanlig;

eksplosjonssikker (Ex);

Kontrollintervall: 3 år.

Garantiperiode: 3 år.

Sensoregenskaper:

kontroll av gjeldende verdi av det målte trykket;

kontroll og justering av sensorparametere;

innstilling "null";

systemvalg og enhetsinnstilling;

innstilling av gjennomsnittstiden for utgangssignalet (demping);

rekonfigurering av måleområder, inkludert ikke-standardiserte (25:1, 16:1, 10:1);

justering til det "skiftede" måleområdet;

valg av utgangssignalets avhengighet av inngangsverdien: (lineært økende, lineært avtagende, proporsjonal med kvadratroten av trykkfallet);

sensor kalibrering;

kontinuerlig selvdiagnose;

testing og kontroll av sensorparametere på avstand;

beskyttelse av innstillinger mot uautorisert tilgang.

2.4.8 Vibrasjonstransduser DVA-1-2-1

DVA-1-2-1 er designet for å måle rotmiddelverdien (RMS) av vibrasjonshastigheten. Utgangsgrensesnitttype: 4-20mA;

Vibrasjonstransduserne er eksplosjonssikre med typen beskyttelse "egensikker krets" og merking for eksplosjonsbeskyttelse 1ExibIICT5 i henhold til GOST 51330.10.

Levetid - 8 år.

2.4.9 Detektor for pre-eksplosive konsentrasjoner av gasser STM-10

Stasjonære signalenheter STM-10 er designet for automatisk kontinuerlig overvåking av pre-eksplosive konsentrasjoner av flerkomponentluftblandinger av brennbare gasser og damper.

Måleområde: 0-50 % LEL.

Område for signalkonsentrasjoner: 5-50 % LEL.

Standard terskelinnstilling: 1. – 7 % LEL, 2. – 12 % LEL.

Alarmresponstid: ikke mer enn 10 s.

Oppvarmingstid: ikke mer enn 5 minutter.

Omgivelsestemperatur: -60…+50 °С.

Strømforsyning: 220 V (50 ± 1 Hz).

Levetid: minst 10 år.

Signalenhetene har en lyssignalering på frontpanelet for hver kanal når terskelkonsentrasjonen av brennbare gasser er nådd eller sensoren svikter.

2.4.10 3050 OLV Fuktighetsanalysator

3050 OLV-analysatoren bestemmer fuktighetsinnholdet i en gasstrøm ved å måle vibrasjonsfrekvensen til en kvartskrystall.

Når krystallen blåses med våt gass som skal analyseres, adsorberes vann av et spesielt belegg på krystallen, noe som forårsaker en reduksjon i frekvensen. Krystallen blåses deretter over med en referansegass, som er den tørkede prøvegassen. I dette tilfellet fjernes det adsorberte vannet fra overflaten av krystallen, og frekvensen av svingningene øker igjen.

Forskjellen mellom disse to frekvensene er proporsjonal med vanninnholdet i gassen.

Hyppigheten for å bytte mellom strømmen av analyserte gasser og referansegasser, avhengig av applikasjonen, programmeres av brukeren.

Rekkevidde: 0,1...2500 ppmv (kalibrert), opptil 9999 ppmv.

Måleenheter: ppmv, ?C duggpunkt, mg/m3;

Nøyaktighet: +10 % av avlesningen i området 0,1...2500 ppmv;

Sensitivitet: +0,1 ppmv eller 1 % av lesing;

Responstid: ikke mer enn 1 min for 90 % med en endring i fuktighet fra 1000 til 10 ppmv;

Analog utgang: 4...20 mA.

Reléutganger: 3 releer, for å signalisere en systemfeil og overskride de innstilte konsentrasjonene;

Grensesnitt: RS-232, RS-485;

Miljøparametere: Analysator: 5...50 °С (-20...+50 °С i kabinett) .

2.4.11 IRFMD IR punkt hydrokarbongassdetektor

Designet for å måle konsentrasjonen av hydrokarbongasser i luften.

Spesifikasjoner og fordeler:

analogt signal 4-20mA;

indikasjon av nivået av gassforurensning på en 4-sifret skjerm;

det er ikke nødvendig å utføre gjeldende kalibrering;

RS-485 datalink via Modbus RTU$-protokoll

optisk system med oppvarming for å fjerne kondens;

indikasjon på forurensning av det optiske systemet;

beskyttelse mot typiske giftige stoffer;

arbeider i et miljø med utilstrekkelig oksygeninnhold;

beskyttelsesgrad IP66;

driftstemperatur fra -45 til +75 C.

2.4.12 Kabelprodukter

Forlegging av kabler på anlegget utføres langs kabelstativ, og utføres i henhold til PUE ("Regler for installasjon av elektriske installasjoner"). Overganger er spesielle strukturer for å legge kabler, og beskytte dem mot mekanisk skade og dårlig vær. Styrekabler skal isoleres med brannsikre skillevegger. I henhold til PUE må minimumsavstanden mellom egensikre, lavstrøms- og strømkabler være minst 50 cm.

Dette prosjektet benytter flere typer kabler: KVVG - for legging fra aktuatorer til kontrollrom, KVVGe - for legging fra primærfølere til kontrollrom, HV-1.0 - for intern frakobling av skapenheten, FTP - for tilkobling av kontrolleren med en datamaskin bør minimumsavstanden ved fugelegging med elektriske kretser være minst 50 cm.

3. Analyse og valg av programvareutviklingsverktøy

3.1 Begrunnelse for valg av kontroller

Industrielle kontrollere er hjernen til moderne industrielle automasjonssystemer. De er nærmest den teknologiske prosessen. Deres svikt fører nesten umiddelbart til svikt i hele det industrielle automasjonssystemet. Nesten alle spesialister som jobber innen industrielle kontrollsystemer må forholde seg til industrielle kontrollere.

Den dynamiske veksten i den russiske økonomien skaper forutsetninger for en økning i etterspørselen etter moderne prosesskontrollsystemer. I følge forskningsresultater er den årlige veksten av industriautomatiseringsmarkedet i Russland minst 25%. Til sammenligning: det vestlige markedet for industrielle kontrollere har en årlig vekstrate på ikke mer enn 4,6%. Det er et stort antall virksomheter som er aktive innen industrielle kontrollere. Noen av de største leverandørene av kontroll- og prosesskontrollsystemer på verdensmarkedet er som følger: det kanadiske selskapet Control Microsystems, Tekon-gruppen av selskaper - den ledende russiske leverandøren av automatiserte prosesskontrollsystemer og verktøy, EleSy-selskapet, Industrielle datasystemer , Emerson Process Management, Rockwell Automation, Metso Aytomation, Yokogawa Electric, Opto 22, Octagon, Siemens, Modicon, Remicont-130 og andre. Produkter fra disse produsentene blir rimeligere, mer grundig testet og mer tilgjengelig. Nedenfor er en kort oversikt over kontrollere fra enkelte produsenter.

Industrial Computer Systems-selskapet har gitt ut tredje generasjon monoblokkkontrollere i FX3U-familien, som har en unik hastighet for denne PLS-klassen, en betydelig minnestørrelse, høy konfigurasjonsfleksibilitet og avanserte kommunikasjonsverktøy. Disse kontrollerene kombineres i en enkelt design: strømforsyning, sentral prosesseringsenhet, minne, innebygde diskrete inngangs-/utgangskanaler, RS-422 programmeringsport. Antall innebygde diskrete I/O-kanaler varierer fra 16 til 128. Dersom det er nødvendig å øke antall kanaler, er det mulig å koble til ekstra I/O-moduler til kontrollerens interne høyhastighetsbuss. En av de viktigste designfunksjonene til PLC FX3U er tilstedeværelsen av en andre utvidelsesbuss plassert på venstre side av kontrolleren og designet for å koble til flere adaptermoduler.

Alle kontrollere i denne serien har et innebygd ikke-flyktig programminne på 256 KB. Dette gjør det mulig å implementere komplekse kontrollalgoritmer og lagre en stor mengde informasjon i dataregistre.

Fordeler med Mitsubishi Electrics nye FX3U-serie med programmerbare logiske kontrollere: attraktiv pris, høy pålitelighet, høy ytelse i sin klasse, konfigurasjonsfleksibilitet, opptil 384 I/O-kanaler, opptil 128 analoge I/O-kanaler, avanserte kommunikasjonsverktøy.

Kommunikasjonskontrolleren ELSI-COM, utviklet av spesialister fra Tomsk Research Institute of Electronic Systems, er designet for å løse problemet med å samle informasjon fra ulike undersystemer og ruting av informasjon mellom undersystemer. ELSI-COM er en spesialisert enhet designet for å organisere informasjonsutveksling mellom utstyr til automasjons- og telemekanikksystemer ved hjelp av ulike grensesnitt. Kontrolleren tillater, med minimale kostnader, å implementere informasjonsutveksling mellom flere kanaler med forskjellige kommunikasjonsgrensesnitt, kombinere utstyr fra forskjellige produsenter eller typer til et enkelt system, og også konvertere en protokoll til en annen. ELSI-COM gir brukeren muligheten til å arbeide med de vanligste teknologiske protokollene og grensesnittene. Kontrolleren er designet for kontinuerlig uovervåket drift ved teknologiske anlegg.

SCADAPack-kontrolleren, utviklet av det kanadiske selskapet Control Microsystems, kombinerer en høyytelses 32-bits prosessor, 16 MB flash, 4 MB CMOS, analog og digital I/O, omfattende LAN- og USB-kommunikasjon og avanserte strømsparingsmuligheter. SCADAPack PLS kan programmeres både lokalt og eksternt ved å bruke stigespråk. For høyhastighetsinteraksjon med annet utstyr bruker kontrollen en Ethernet-adapter som støtter ModBus/TCP, ModBus RTU/ASCII i UDP, DNP i TCP-protokoller. Det er mulig å forsyne kontrolleren med en integrert trådløs kommunikasjonsmodul som opererer ved en frekvens på 900 MHz eller 2,4 GHz.

JSC "ZEiM" utviklet en kontroller med en funksjonelt desentralisert arkitektur - KROSS-500 og en kontroller med en funksjonell og geografisk desentralisert arkitektur - TRASSA, designet for å automatisere objekter av ulike klasser på homogent utstyr - enkelt og komplekst, konsentrert og distribuert. Et særtrekk ved disse kontrollerene er tilstedeværelsen av moduler som autonomt og uavhengig av sentralprosessoren utfører ikke bare inngangs-/utgangsfunksjoner, men også ulike kontrollfunksjoner programmert av brukeren. Dette øker påliteligheten, overlevelsesevnen til kontrolleren og dynamikken i ytelsen til individuelle funksjoner betydelig, og reduserer også kostnadene for systemer.

ThinkIO-kontrolleren, utviklet av Contron, er et nytt, svært fleksibelt og tilpassbart kontrollsystem. De små dimensjonene til kontrolleren (tykkelse ikke mer enn 70 mm) sikrer installasjonen i små industrielle koblingsskap. Det nye systemet består av en DIN-skinnemontert ThinkIO-datamaskin og Wagos modulære I/O-system. ThinkIO-kontrolleren er utstyrt med en 266 MHz Intel® PentiumR MMX-kompatibel prosessor, en watchdog-timer, standard kommunikasjonsgrensesnitt for USB, to Fast Ethernet, RS-232 og industribusser (Profibus, CAN og DeviceNet), et digitalt DVI-grafikkgrensesnitt, og også med kontakter for direkte tilkobling til Wago I/O-systemet. Muligheten til å konfigurere og administrere kontrolleren via Internett og et lokalt nettverk leveres av det integrerte programvaremiljøet SOPH.I.A.

Modicons Quantum-serie med kraftige programmerbare kontrollere er den perfekte plattformen for alle automatiseringsoppgaver. Med Quantum-kontrollerens modulære arkitektur, som kan skaleres fra en enkelt kontroller til et globalt automasjonssystem, kan den håndtere de mest krevende oppgavene på tvers av hele virksomheten. Quantum-kontrollere er programmatisk og også nettverkskompatible med den yngre serien av kontrollere - Compact og Momentum, som lar deg bygge enda mer fleksible og effektive kontrollarkitekturer. Quantum er enkelt å konfigurere og betjene, gir et bredt spekter av arkitekturer og moduler, har tusenvis av installasjoner over hele verden, og har blitt bevist i hundrevis av applikasjoner.

SIMATIC S7-200-familien av programmerbare kontrollere fra Siemens er designet for å bygge relativt enkle og billige automatiske kontrollsystemer. De har høy ytelse: høy instruksjonsutførelseshastighet og, som et resultat, en kort programutførelsessyklustid. Tilstedeværelsen av høyhastighetstellere for eksterne hendelser, utvider de mulige bruksområdene for kontrollere. Rask behandling av avbruddsforespørsler. SIMATIC S7-200-kontrollere er svært allsidige: muligheten til å utvide kontrollsystemet ved å koble til flere I/O-moduler. Et kraftig system med kommandoer for rask og praktisk behandling av informasjon i enhver praktisk applikasjon. Mange tilleggsfunksjoner: PPI-grensesnitt som støtter programmering, utførelse av vedlikeholdsprosedyrer for menneske-maskin-grensesnitt, seriell datautveksling med diverse utstyr. Vennlige STEP 7 Micro/Win og STEP 7 Micro/DOS programmeringspakker. Tre-nivå passordbeskyttelse av brukerprogrammer. TD200 tekstdisplay og et bredt utvalg av operatørpaneler for å skape et brukervennlig menneske-maskin-grensesnitt. SIMATIC S7-200 programmerbare kontrollere har blitt utvidet med nye typer CPUer: CPU 210, CPU 221, CPU 222 og CPU 224. Sammenlignet med sine motparter er de nye CPU 22x CPUene mindre, har mer minne, har høyere ytelse, kan programmert på FBD-språk.

Allen-Bradley er en av verdenslederne innen utvikling og produksjon av svært pålitelige industrielle kontrollere fra MicroLogix mikrokontrollere til kraftige PLS-kontrollere. En av de vanligste kontrollerene er SLC-500 (Small Logical Controller), som har et bredt spekter av bruksområder – fra små autonome til store distribuerte kontrollsystemer. SLC-er er et godt eksempel på en moderne programmerbar logikkkontroller. I dette avgangsprosjektet ble det brukt en Allen-Bradley SLC-500 mikroprosessorkontroller.

SLC-500-kontrollerne er tilgjengelige i faste og modulære design. En modulær kontroller er et chassis, en strømforsyning, en prosessormodul og et sett med I/O-moduler for et objekt, bestemt av antall inngangs- og utgangssignaler. De modulære programmerbare kontrollerene i SLC-serien inkluderer 12 prosessormodifikasjoner, mer enn 80 typer I/O-moduler, spesialmoduler, 4 chassisstørrelser for installasjon av moduler (4, 7, 10, 13 seter). Hver CPU-modul kan støtte opptil 30 I/O-moduler i et system og opptil 3 chassis.

3.2 Grunnleggende tekniske data for SLC-kontrolleren 5/04

I det utviklede automatiseringssystemet ble den modulære kontrolleren til det amerikanske selskapet Allen Bradley SLC 5/04 brukt, siden funksjonene oppfyller kravene til systemet som utvikles. Tabell 3.1 oppsummerer egenskapene til SLC 5/04-kontrolleren.

Tabell 3.1 - Korte kjennetegn ved SLC 5/04

Det utviklede automatiseringssystemet inneholder følgende signaler:

diskrete innganger - 158;

diskrete utganger - 67;

analoge innganger - 51.

I&C-tabellen er presentert i vedlegg B.

3.3 Kontrollerkonfigurasjon

Kontrolleren inneholder:

CPU - 1747-L541 5/04;

chassis for 13 spor - 2 stk.;

strømforsyning 1746-P4 - 2 stk.;

diskret inngangsmodul (24V) 1746-IB32 - 3 stk.;

diskret inngangsmodul (220V) 1746-IM16 - 5 stk.;

diskret utgangsmodul (24V) 1746-OB32 - 1 stk.;

diskret utgangsmodul (220V) 1746-OW16 - 4 stk.;

analog inngangsmodul 1746-NI16I - 3 stk.

analog inngangsmodul 1746-NR4 - 3 stk.

RTU-tabellen er presentert i vedlegg D.

Minnekortet er presentert i vedlegg D.

3.4 Kontroller programmering

Programmet som styrer automatiseringssystemet inneholder følgende blokker:

hovedprogram;

analog modul initialisering subrutine;

subrutine for kopiering av data fra diskrete sensorer til kontrollerminnet;

subrutine for behandling av analoge og diskrete signaler;

PID-instruksjonsbehandlingsunderrutine.

I initialiseringssubrutinen for analoge moduler (kalles bare når kontrolleren først startes eller når den startes på nytt), skrives konfigurasjonsordet.

1746 - Konfigurasjon av initialiseringsord for NI16I klasse3 analog modul er vist i tabell 3.2.

Tabell 3.2 - Initialiseringsord for 1746-modul - NI16I klasse3

Bit 15, 14, 13 er feilstatusbiter. Hvis 0 er skrevet i bit 13, er verdien større enn 20mA, hvis bit 14 er 0, så er verdien mindre enn 4mA, hvis de tre siste bitene er 1, er det ingen feil.

Kontrollerprogrammering utføres med Ladder Logic-språk. Dette programmeringsspråket er en stige, hvor hvert trinn begynner med en eller flere betingelser og slutter med en handling. Dessuten vil denne handlingen kun utføres når betingelsene forut for den er sanne. Hvert trinn kalles en "rang". Algoritmen til programmet er presentert i vedlegg E, og listen over programmet er i vedlegg G.

3.5 Velge protokoll for utveksling av informasjon mellom kontrolleren og det øvre nivået i prosesskontrollsystemet

Informasjonsinnsamlings- og kontrollsystemet er designet for å samle inn data om tilstanden til teknologiske parametere, kontrollinstallasjoner, hjelpesystemer, pumpeenheter, og gi servicepersonell pålitelig informasjon.

Strukturen til SCADA-systemet har to nivåer: det nedre nivået - signaler fra sensorer og det øvre - operatørens automatiserte arbeidsplass.

Kontrolleren leser konstant informasjon fra sensorene, når prosessparametrene endres eller overskrider de spesifiserte innstillingene, sender den en melding til operatørrommet, kontrollerer driften av pumper, ventiler, regulatorer, etc.

Informasjon fra sensoren kommer inn i modulen, hvoretter kontrolleren konverterer denne verdien, sammenligner den med innstillingene, og ved hjelp av taggen vises verdien på operatørens skjerm.

For å kommunisere med kontrolleren brukes en 1748-KTX-nettverksadapter, designet for å fungere med et DH-485-nettverk som bruker DF1-protokollen. Maksimal nettverkslengde er 4000 fot, maksimal datahastighet er 19,2 Kbps.

3.6 Operatørgrensesnitt

Som programvare for implementering av det øvre nivået bruker vi RSView32, eid av Rockwell Software (USA)

Når du logger inn og ut av overvåkingsprogrammet, blir du bedt om brukernavn og personlig passord. For å organisere kommunikasjonen med det øverste nivået ble det utviklet en tag-tabell, presentert i vedlegg I. Operatørgrensesnittet består av 11 grafiske skjermer, inkludert trender og alarmer, skjermhierarkiet er presentert i vedlegg K.

Operatører og ekspeditører mottar nødvendig informasjon om fremdriften til den kontrollerte prosessen, samt informasjon om tilstanden til utstyret ved å presentere det på MMI-skjermene presentert i vedlegg L. For enklere oppfatning av informasjon ved opprettelse av grensesnittet, var følgende brukt: grafer (trender), tabeller (signalering), animasjon osv.

Visning av teknologiske parametere for prosessen: temperatur, trykk, nivå, vannkutt, etc. må gjøres med en viss grad av presisjon. Minimumsverdien av mengden som enheten kan måle kan bestemmes av formelen:

(3.1)

Som et eksempel, la oss bestemme med hvilken nøyaktighet det er nødvendig å vise trykket foran ventilen 1e.

Lignende dokumenter

Den teknologiske prosessen til oljepreparerings- og pumpebutikken, strukturen og funksjonene til det automatiske prosesskontrollsystemet. Formål og valg av mikroprosessorkontrolleren. Beregning av systemet for automatisk kontroll av oljenivået i separatoren.

semesteroppgave, lagt til 12.05.2012


Beskrivelse av den teknologiske prosessen med å pumpe olje. Generelle kjennetegn ved hovedoljerørledningen, driftsmoduser for pumpestasjoner. Utvikling av et prosjekt for automatisering av en pumpestasjon, beregning av systemets pålitelighet, dets sikkerhet og miljøvennlighet.

avhandling, lagt til 29.09.2013


Grunnleggende teknikker og teknologisk prosess for produksjon av trepaneler. Valg avlsystembehandlingslinje. Strukturdiagram av prosesskontrollsystemet. Utvikling av et visualiseringssystem.

avhandling, lagt til 17.06.2013


Design av et automatisk kontrollsystem for den teknologiske prosessen med pappproduksjon: analyse av forstyrrende påvirkninger, valg av et sett med tekniske midler, programvareutvikling. Opprettelse av beskyttelsessystemet "Brukkelse av papparket".

avhandling, lagt til 18.02.2012


Konseptet med automatisering, dets hovedmål og mål, fordeler og ulemper. Grunnlaget for automatisering av teknologiske prosesser. Komponenter i et automatisert prosesskontrollsystem. Typer automatisert kontrollsystem.

sammendrag, lagt til 06.06.2011


Forutsetninger for fremveksten av et prosessautomatiseringssystem. Systemets formål og funksjoner. Hierarkisk struktur av automatisering, informasjonsutveksling mellom nivåer. Programmerbare logiske kontrollere. Programvareklassifisering.

opplæring, lagt til 13.06.2012


Begrunnelse for behovet for å utvikle et automatisert kontrollsystem (ACS) TP U-07.08. Utvikling av blokkskjemaet til det automatiserte kontrollsystemet. Beskrivelse av hvordan systemet fungerer. Modulære bunnplater. Beregning av pålitelighetsindikatorer. Programvare utvikling.

avhandling, lagt til 31.12.2015


Begrunnelse for behov for automatisering av RTK-stempling. Utvikling av et logikk-program kontrollsystem. Hovedparametrene til den hydrauliske fordeleren. Bestemmelse av sammensetninger av inngangs- og utgangssignaler. Utvikling av kontrollprogram for Aries-kontrolleren.

semesteroppgave, lagt til 22.05.2016


Formål og flytskjema for den foreløpige vannutslippsenheten (UPSV). Funksjoner og struktur til det automatiserte kontrollsystemet til IWSU, utviklingen av nivåene og valg av utstyr. Beregning av pålitelighet og teknisk og økonomisk effektivitet av systemet.

avhandling, lagt til 29.09.2013


Grunnleggende tekniske midler for automatisering. Typer programblokker og kontrollerdatablokker. Utstyrsdiagnoseteknikk. Grunnleggende prosesskontrollsystemer. Advarsler om kranfeil #80.

Teknologiske parametere, objekter for automatiske kontrollsystemer. Konseptene sensor og transduser. Forskyvningstransdusere. Differensial- og brokretser for tilkobling av sensorer. Sensorer av fysiske mengder - temperatur, trykk, mekanisk innsats Kontroll av medienivåer. Klassifisering og skjemaer for nivåmålere. Metoder for å kontrollere flyten av flytende medier. Strømningsmålere med variabelt nivå og variabelt differensialtrykk. Rotametre. Elektromagnetiske strømningsmålere. Implementering av strømningsmålere og omfang.Måter å kontrollere tettheten av suspensjoner. Manometriske, vekt- og radioisotoptetthetsmålere. Kontroll av viskositet og sammensetning av suspensjoner. Automatiske granulometre, analysatorer. Fuktighetsmålere for anrikningsprodukter.

7.1 Generelle egenskaper ved kontrollsystemer. Sensorer og transdusere

Automatisk kontroll er basert på kontinuerlig og nøyaktig måling av input og output teknologiske parametere for anrikningsprosessen.

Det er nødvendig å skille mellom de viktigste produksjonsparametrene til prosessen (eller en spesifikk maskin) som karakteriserer det endelige målet for prosessen, for eksempel kvalitative og kvantitative indikatorer for bearbeidede produkter, og mellomliggende (indirekte) teknologiske parametere som bestemmer forholdene for prosessen, driftsmodusene til utstyret. For eksempel, for en kullrenseprosess i en pilkemaskin, kan hovedeffektparameterne være utbytte og askeinnhold i produktene som produseres. Samtidig påvirkes disse indikatorene av en rekke mellomliggende faktorer, for eksempel høyden og løsheten til sengen i jiggmaskinen.

I tillegg er det en rekke parametere som karakteriserer den tekniske tilstanden til teknologisk utstyr. For eksempel temperaturen på lagrene til teknologiske mekanismer; parametere for sentralisert væskesmøring av lagre; tilstanden til omlastingsenheter og elementer i flyt-transportsystemer; tilstedeværelsen av materiale på transportbåndet; tilstedeværelsen av metallgjenstander på transportbåndet, nivåene av materiale og masse i tankene; varighet av arbeidet og nedetid av teknologiske mekanismer mv.

Spesielt vanskelig er den automatiske online-kontrollen av teknologiske parametere som bestemmer egenskapene til råvarer og anrikningsprodukter, for eksempel askeinnhold, materialsammensetning av malm, graden av åpning av mineralkorn, den granulometriske og fraksjonerte sammensetningen av materialer, graden av oksidasjon av kornoverflaten osv. Disse indikatorene kontrolleres enten med utilstrekkelig nøyaktighet eller er ikke kontrollert i det hele tatt.

Et stort antall fysiske og kjemiske mengder som bestemmer behandlingsmåtene for råvarer kontrolleres med tilstrekkelig nøyaktighet. Disse inkluderer tettheten og ionesammensetningen til massen, volumetriske og massestrømningshastigheter til prosessstrømmer, reagenser, drivstoff, luft; nivåer av produkter i maskiner og apparater, omgivelsestemperatur, trykk og vakuum i apparater, fuktighet i produkter, etc.

Derfor krever mangfoldet av teknologiske parametere, deres betydning i styringen av anrikningsprosesser utvikling av pålitelige kontrollsystemer, der online måling av fysiske og kjemiske mengder er basert på en rekke prinsipper.

Det skal bemerkes at påliteligheten til parameterkontrollsystemene hovedsakelig bestemmer ytelsen til automatiske prosesskontrollsystemer.

Automatiske kontrollsystemer fungerer som hovedkilden til informasjon i produksjonsstyring, inkludert automatiserte kontrollsystemer og prosesskontrollsystemer.

Sensorer og transdusere

Hovedelementet i automatiske kontrollsystemer, som bestemmer påliteligheten og ytelsen til hele systemet, er en sensor som er i direkte kontakt med det kontrollerte miljøet.

En sensor er et automatiseringselement som konverterer en kontrollert parameter til et signal som er egnet for å legge den inn i et overvåkings- eller kontrollsystem.

Et typisk automatisk kontrollsystem inkluderer vanligvis en primær måletransduser (sensor), en sekundær transduser, en informasjons(signal) overføringslinje og en registreringsenhet (fig. 7.1). Ofte har kontrollsystemet bare et sensitivt element, en transduser, en informasjonsoverføringslinje og en sekundær (opptaks)enhet.

Sensoren inneholder som regel et følsomt element som oppfatter verdien av den målte parameteren, og i noen tilfeller konverterer den til et signal som er praktisk for fjernoverføring til opptaksenheten, og om nødvendig til kontrollsystemet.

Et eksempel på et føleelement vil være membranen til en differensialtrykkmåler som måler trykkforskjellen over et objekt. Bevegelsen av membranen, forårsaket av kraften fra trykkforskjellen, konverteres av et ekstra element (omformer) til et elektrisk signal som enkelt overføres til opptakeren.

Et annet eksempel på en sensor er et termoelement, hvor funksjonene til et følsomt element og en transduser kombineres, siden et elektrisk signal proporsjonalt med den målte temperaturen vises i de kalde endene av termoelementet.

Flere detaljer om sensorene til spesifikke parametere vil bli beskrevet nedenfor.

Omformere er klassifisert i homogene og heterogene. De førstnevnte har inngangs- og utgangsverdier som er identiske i fysisk natur. For eksempel forsterkere, transformatorer, likerettere - konverter elektriske mengder til elektriske mengder med andre parametere.

Blant de heterogene består den største gruppen av omformere av ikke-elektriske mengder til elektriske (termoelementer, termistorer, strekkmålere, piezoelektriske elementer, etc.).

I henhold til typen utgangsverdi er disse omformerne delt inn i to grupper: generatorer, som har en aktiv elektrisk verdi ved utgangen - EMF, og parametriske - med en passiv utgangsverdi i form av R, L eller C.

Forskyvningstransdusere. De mest brukte er parametriske transdusere av mekanisk forskyvning. Disse inkluderer R (motstand), L (induktive) og C (kapasitive) transdusere. Disse elementene endrer utgangsverdien i forhold til inngangsforskyvningen: elektrisk motstand R, induktans L og kapasitans C (fig. 7.2).

Den induktive transduseren kan lages i form av en spole med en kran fra midtpunktet og et stempel (kjerne) som beveger seg inni.

De aktuelle omformerne er vanligvis koblet til styresystemer ved hjelp av brokretser. En forskyvningstransduser er koblet til en av armene på broen (fig. 7.3 a). Da vil utgangsspenningen (U ut), tatt fra toppen av broen A-B, endres når arbeidselementet til omformeren flyttes og kan estimeres med uttrykket:

Tilførselsspenningen til broen (U pit) kan være direkte (ved Z i =R i) eller vekselstrøm (ved Z i =1/(Cω) eller Z i =Lω) med frekvensen ω.

Termistorer, strekk- og fotomotstander kan kobles til brokretsen med R-elementer, dvs. omformere hvis utgangssignal er en endring i aktiv motstand R.

Den mye brukte induktive omformeren er vanligvis koblet til en AC-brokrets dannet av en transformator (fig. 7.3 b). Utgangsspenningen i dette tilfellet er allokert til motstanden R, inkludert i diagonalen til broen.

En spesiell gruppe består av mye brukte induksjonsomformere - differensialtransformator og ferro-dynamisk (fig. 7.4). Dette er generatoromformere.

Utgangssignalet (U ut) til disse omformerne er dannet som en AC-spenning, noe som eliminerer behovet for brokretser og ekstra omformere.

Differensialprinsippet for å generere et utgangssignal i en transformatoromformer (fig. 6.4 a) er basert på bruk av to sekundærviklinger koblet mot hverandre. Her er utgangssignalet vektorspenningsforskjellen som oppstår i sekundærviklingene når forsyningsspenningen U pit tilføres, mens utgangsspenningen bærer to informasjon: den absolutte verdien av spenningen er omtrent størrelsen på stempelbevegelsen, og fase er bevegelsesretningen:

Ū ut = Ū 1 – Ū 2 = kX inn,

hvor k er proporsjonalitetskoeffisienten;

X inn - inngangssignal (stempelbevegelse).

Differensialprinsippet for å generere utgangssignalet dobler følsomheten til omformeren, siden når stempelet beveger seg for eksempel oppover, øker spenningen i den øvre viklingen (Ū 1) på grunn av økningen i transformasjonsforholdet, spenningen i lavere vikling reduseres med samme mengde (Ū 2) .

Dier mye brukt i kontroll- og reguleringssystemer på grunn av deres pålitelighet og enkelhet. De er plassert i primære og sekundære instrumenter for måling av trykk, flow, nivåer osv.

Mer kompleks er de ferrodynamiske transduserne (PF) av vinkelforskyvninger (fig. 7.4 b og 7.5).

Her, i luftgapet til den magnetiske kretsen (1), er det plassert en sylindrisk kjerne (2) med en vikling i form av en ramme. Kjernen er installert ved hjelp av kjerner og kan roteres gjennom en liten vinkel α inn innenfor ± 20 °. En vekselspenning på 12 - 60 V påføres eksitasjonsviklingen til omformeren (w 1), som et resultat av at det oppstår en magnetisk fluks som krysser området til rammen (5). En strøm induseres i viklingen, hvis spenning (Ū ut), ceteris paribus, er proporsjonal med rotasjonsvinkelen til rammen (α inn), og fasen til spenningen endres når rammen roteres i én retning eller en annen fra nøytral posisjon (parallell med den magnetiske fluksen).

De statiske egenskapene til PF-omformere er vist i fig. 7.6.

Karakteristikk 1 har en omformer uten forspenningsvikling (W cm). Hvis nullverdien til utgangssignalet ikke skal oppnås i gjennomsnitt, men i en av rammens ytterposisjoner, bør forspenningsviklingen slås på i serie med rammen.

I dette tilfellet er utgangssignalet summen av spenningene tatt fra rammen og forspenningsviklingen, som tilsvarer en karakteristikk på 2 eller 2 "hvis du endrer tilkoblingen til forspenningsviklingen til motfase.

En viktig egenskap ved en ferrodynamisk transduser er evnen til å endre karakteristikkens bratthet. Dette oppnås ved å endre verdien av luftgapet (δ) mellom de faste (3) og bevegelige (4) stemplene til den magnetiske kjernen, skru eller skru av sistnevnte.

De vurderte egenskapene til PF-omformere brukes i konstruksjonen av relativt komplekse kontrollsystemer med implementering av de enkleste beregningsoperasjonene.

Generelle industrielle sensorer av fysiske mengder.

Effektiviteten til anrikningsprosesser avhenger i stor grad av de teknologiske modusene, som igjen bestemmes av verdiene til parameterne som påvirker disse prosessene. Variasjonen av anrikningsprosesser forårsaker et stort antall teknologiske parametere som krever deres kontroll. For å kontrollere noen fysiske mengder er det tilstrekkelig å ha en standard sensor med en sekundær enhet (for eksempel et termoelement - et automatisk potensiometer), for andre kreves det ekstra enheter og omformere (tetthetsmålere, strømningsmålere, askemålere osv. .).

Blant et stort antall industrielle sensorer kan man skille ut sensorer som er mye brukt i ulike bransjer som uavhengige informasjonskilder og som komponenter i mer komplekse sensorer.

I denne underseksjonen tar vi for oss de enkleste generelle industrielle sensorene av fysiske mengder.

Temperatursensorer. Kontrollen av termiske driftsmoduser for kjeler, tørketromler og noen friksjonsenheter til maskiner gjør det mulig å skaffe viktig informasjon som er nødvendig for å kontrollere driften av disse objektene.

Manometriske termometre. Denne enheten inkluderer et følsomt element (termisk pære) og en indikasjonsanordning koblet sammen med et kapillærrør og fylt med et arbeidsstoff. Driftsprinsippet er basert på endringen i trykket til arbeidsstoffet i et lukket termometersystem avhengig av temperaturen.

Avhengig av aggregeringstilstanden til arbeidsstoffet, skilles manometriske termometre ut flytende (kvikksølv, xylen, alkoholer), gass (nitrogen, helium) og damp (mettet damp av en lavtkokende væske).

Trykket til arbeidsstoffet er fiksert av et manometrisk element - en rørformet fjær, som vikler seg av med økende trykk i et lukket system.

Avhengig av typen arbeidsstoff til termometeret, varierer temperaturmålegrensene fra -50 ° til +1300 ° C. Enhetene kan utstyres med signalkontakter, en opptaksenhet.

Termistorer (termomotstander). Driftsprinsippet er basert på egenskapene til metaller eller halvledere ( termistorer) endre dens elektriske motstand med temperaturen. Denne avhengigheten for termistorer har formen:

hvor R 0 – ledermotstand ved T 0 \u003d 293 0 K;

α T - temperaturkoeffisient for motstand

Sensitive metallelementer er laget i form av trådspoler eller spiraler, hovedsakelig av to metaller - kobber (for lave temperaturer - opptil 180 ° C) og platina (fra -250 ° til 1300 ° C), plassert i et metallbeskyttelseshus .

For å registrere den kontrollerte temperaturen, er termistoren, som en primær sensor, koblet til en automatisk AC-bro (sekundær enhet), dette problemet vil bli diskutert nedenfor.

I dynamiske termer kan termistorer representeres som en førsteordens aperiodisk kobling med en overføringsfunksjon W(p)=k/(Tp+1), hvis tidskonstanten til sensoren ( T) er mye mindre enn tidskonstanten til reguleringsobjektet (kontroll), er det tillatt å akseptere dette elementet som en proporsjonal kobling.

Termoelementer. Termoelektriske termometre (termoelementer) brukes vanligvis til å måle temperaturer i store områder og over 1000 ° C.

Prinsippet for drift av termoelementer er basert på effekten av forekomsten av DC EMF ved de frie (kalde) endene av to forskjellige loddede ledere (hot junction), forutsatt at temperaturen på de kalde endene er forskjellig fra temperaturen på krysset. Verdien av EMF er proporsjonal med forskjellen mellom disse temperaturene, og verdien og området for målte temperaturer avhenger av materialet til elektrodene. Elektroder med porselensperler trukket på dem er plassert i beskyttende beslag.

Koblingen av termoelementer til opptaksenheten er laget av spesielle termoelektrodetråder. Et millivoltmeter med en viss kalibrering eller en automatisk DC-bro (potensiometer) kan brukes som opptaksenhet.

Ved beregning av kontrollsystemer kan termoelementer representeres, som termistorer, som en førsteordens aperiodisk kobling eller proporsjonal.

Industrien produserer ulike typer termoelementer (tabell 7.1).

Tabell 7.1 Karakteristikk ved termoelementer

Trykksensorer. Trykk- (vakuum) og differansetrykksensorer fikk den bredeste anvendelsen i gruve- og prosessindustrien, både som generelle industrielle sensorer og som komponenter i mer komplekse systemer for overvåking av slike parametere som massetetthet, medieforbruk, flytende medienivå, suspensjonsviskositet, etc.

Enheter for måling av overtrykk kalles manometre eller trykkmålere, for måling av vakuumtrykk (under atmosfærisk, vakuum) - med vakuummålere eller trekkmålere, for samtidig måling av over- og vakuumtrykk - med trykk- og vakuummålere eller skyvekraftmålere.

De mest utbredte er sensorer av fjærtype (deformasjon) med elastiske følsomme elementer i form av en manometrisk fjær (fig. 7.7 a), en fleksibel membran (fig. 7.7 b) og en fleksibel belg.

.

For å overføre avlesninger til en registreringsenhet, kan en forskyvningstransduser bygges inn i trykkmålerne. Figuren viser induktive transformatortransdusere (2), hvis stempler er koblet til de følsomme elementene (1 og 2).

Innretninger for å måle forskjellen mellom to trykk (differensial) kalles differensialtrykkmålere eller differensialtrykkmålere (fig. 7.8). Her virker trykk på det følsomme elementet fra to sider, disse enhetene har to innløpsfittings for å levere mer (+ P) og mindre (-P) trykk.

Differensialtrykkmålere kan deles inn i to hovedgrupper: væske og fjær. I henhold til typen følsomt element, blant fjærene, er de vanligste membran (fig. 7.8a), belg (fig. 7.8 b), blant væske - klokke (fig. 7.8 c).

Membranblokken (fig. 7.8 a) er vanligvis fylt med destillert vann.

Klokkedifferensialmanometre, der følerelementet er en klokke som er delvis dyppet opp ned i transformatorolje, er de mest følsomme. De brukes til å måle små differensialtrykk mellom 0 og 400 Pa, for eksempel for å overvåke vakuum i ovnene til tørke- og kjeleinstallasjoner.

De betraktede differensialtrykkmålerne er skalaløse, registreringen av den kontrollerte parameteren utføres av sekundære enheter, som mottar et elektrisk signal fra de tilsvarende forskyvningstransduserne.

Sensorer for mekaniske krefter. Disse sensorene inkluderer sensorer som inneholder et elastisk element og en forskyvningstransduser, tensometriske, piezoelektriske og en rekke andre (fig. 7.9).

Prinsippet for driften av disse sensorene er tydelig fra figuren. Merk at en sensor med et elastisk element kan fungere med en sekundær enhet - en AC-kompensator, en strekkmålersensor - med en AC-bro, en piezometrisk sensor - med en DC-bro. Dette problemet vil bli diskutert mer detaljert i de påfølgende avsnittene.

Strain gauge er et underlag som det er limt flere omdreininger av en tynn tråd (spesiell legering) eller metallfolie, som vist i fig. 7,9b. Sensoren er limt til føleelementet, som oppfatter belastningen F, med orienteringen til sensorens lange akse langs aksjonslinjen til den kontrollerte kraften. Dette elementet kan være en hvilken som helst struktur som er under påvirkning av kraften F og opererer innenfor grensene for elastisk deformasjon. Lastcellen utsettes også for den samme deformasjonen, mens sensorlederen forlenges eller forkortes langs den lange aksen til installasjonen. Sistnevnte fører til en endring i dens ohmske motstand i henhold til formelen R=ρl/S kjent fra elektroteknikken.

Vi legger her til at de betraktede sensorene kan brukes til å kontrollere ytelsen til båndtransportører (fig. 7.10 a), måle massen av kjøretøy (biler, jernbanevogner, fig. 7.10 b), massen av materiale i bunkers, etc.

Evaluering av transportørens ytelse er basert på å veie en viss del av beltet som er lastet med materiale med en konstant bevegelseshastighet. Den vertikale bevegelsen til veieplattformen (2) montert på elastiske lenker, forårsaket av massen av materiale på båndet, overføres til i(ITP) stempelet, som genererer informasjon til den sekundære enheten (Uout).

For veiing av jernbanevogner, lastede kjøretøy hviler veieplattformen (4) på ​​strekkmålerblokker (5), som er metallstøtter med limte strekkmålere som opplever elastisk deformasjon avhengig av vekten til veieobjektet.