САУ КЦ на базе ШКС-04М презентация

ШКС-04М на базе ИВКУ «Неман»

Структурная схема САУ КЦ на базе ШКС-04М

Конструктив ШКС-04М

Конструктив ШКС-04М

Модуль процессора Octagon 5066

Модуль процессора CPU686E

Технические характеристики
CPU 686Е
Процессор Geode. GX1- 300 МГц:
32 бит x86 ядро
64 бит сопроцессор
64 бит шина памяти
16 Кбайт кэш- памяти
Оперативная память:
SDRAM 32/128 Мбайт
FLASH BIOS: 256 Кбайт
FLASH-диск: 8 Мбайт с файловой структурой
Разъем для установки карт Compact Flash
Видеоадаптер SVGA
Часы реального времени
Сторожевой таймер
Встроенный контроллер Ethernet 10/100 Base-T
Порт USB
Унив. параллельныйпорт
Последовательный порт
COM1, COM2: RS232, 115.2 кбод
Питание:
+5В ±5%,
ток потребления 2A (без внешних устройств)
Диапазон рабочих температур:
от .40°С до +70°С
Ср. время наработки на отказ:
не менее 100000 часов
Габаритные размеры:
124,5 × 114,3 × 20 мм

Типовая схема подключений CPU 686E

Плата аналогового ввода-вывода Octagon 5700

Технические характеристики Octagon 5700
Кол-во сигналов ввода-вывода:
16 входных ( ± 5 В), 2 выходных (0-5, 0-10, ±5 В)
Разрядность АЦП, ЦАП
12 бит (±4095)
Защита по входному напряжению
До ±15 В
Время преобразования 15 мкс
Индикатор работы/обращения
Напряжение питания:
+5В ±5%, ±12 В ±5%
Ток потребления:
5 В, ток 50 мA , +/-12 В, ток 20 мA
Рабочий температурный диапазон:
-40...+85°C
Температура хранения:
-55...+85°C

Модуль дискретного ввода-вывода Octagon 5600

Модуль дискретного ввода-вывода UNIO96-1

Технические характеристики UNIO96-1
Кол-во сигналов ввода-вывода:
96 (TTL – уровень, 5 В)
Измерение частот по любому каналу:
9.2- 73 КГц
Программируемый анти-дребезг по входам:
40 нс, 320 нс, 4 мс, 60 мс
Программная настройка каналов для ввода-вывода
Индикатор работы/обращения
5 линий прерываний и канал DMA
Напряжение питания:
+5В ±5%
Ток потребления:
не более 250 мА
Рабочий температурный диапазон:
-40...+85°C
Температура хранения:
-55...+85°C

Многопортовая плата Octagon 5554 - 5558

Технические характеристики Octagon 5554
Кол-во портов ввода-вывода:
4 (8 для 5558)
Конфигурация портов
RS-232, RS-422, RS-485
Программируемый анти-дребезг по входам:
40 нс, 320 нс, 4 мс, 60 мс
Индикатор работы/обращения
Напряжение питания:
+5В ±5%
Ток потребления:
не более 80 мА
Рабочий температурный диапазон:
-40...+85°C
Температура хранения:
-55...+85°C

Каркас

TBI-24/0C(v1)
Клеммная плата с опторазвязкой на 24 входа

Технические характеристики
TBI-24/0C(v1)
Назначение:
Преобразование сигналов постоянного напряжения в цифровые уровни (5 В логика)
Кол-во входных сигналов:
24
Однопроводное или двухпроводное подключение входов
Уровни входных напряжений:
± 3.2В … ± 52В
Ток срабатывания входа:
4 … 10 мА
Напряжение лог.0 выхода, макс.:
0.4 В @ 4мА
Напряжение лог.1 выхода, мин.:
2.4 В @ 4мА
Диапазон рабочих температур:
от 40°С до +70°С
Напряжение изоляции входов/выходов:
1500 В
Светодиодная индикация по каждому каналу
Габариты:
71 × 163 × 53 мм

TBI-0/24C(v1)
Клеммная плата с опторазвязкой на 24 выхода

Технические характеристики TBI-0/24C(v1)
Назначение:
Коммутация выходных сигналов постоянного напряжеия
Кол-во выходных сигналов:
24
Однопроводное или двухпроводное подключение сигналов
Коммутируемые выходные напряжения и токи:
60 В, 800 мА
Предельные выходные напряжения и токи:
100 В, 5 A
Время включения/выключения
50 мкс … 3 мс
Поканальная оптоизоляция от системы
1500 В
Светодиодная индикация по каждому каналу
Диапазон рабочих температур:
от 40°С до +70°С
Габариты:
71 × 163 × 53 мм

Плата расширения аналоговых модулей (Backplane)

Модули аналогового ввода
серии 5B Analog Devices

Электропитание ШКС-04М

Источник бесперебойного питания
2U Для стоечного монтажа
APC Smart-UPS®

ИБП SU1000RMI2U
Технические характеристики
Суммарная мощность нагрузки
1000 ВA
Входное напряжение (сетевое):
220 В, 50 Гц
Выходное напряжение:
220 В, 50 Гц
Количество выходов питания
до 4-ех
Автоматическая самопроверка батареи
Подавление выбросов напряжения

Архитектура SCADA-системы
Автоматизация на базе SCADA Wonderware InTouch

Структура видеокадров

Архитектура программного обеспечения
OLE
SuitLink
DDE
АРМ СИ
в составе
InTouch
(интерфейс, оперативное управление)
MBENET
(modbus TCP/IP, Ethernet)
MODBUS (serial RS-232/485/422)
ввод-вывод
Microsoft Excel (отчеты)
MSDE

Конфигурация аналоговых каналов
Коэффициент сглаживания α∈[0,1]
s = α*si + (1 – α)*si-1
где
s – текущее сглаженное значение
si – текущее значение аналогового сигнала,
si-1 – значение аналогового сигнала после предыдущего вычисления

Конфигурация аналоговых каналов
Коэффициент сглаживания – степень участия текущего измерения в используемом значении
t
s
1 цикл
2 цикл
последующие измерения
показания датчика
сглаженный сигнал

Конфигурация аналоговых каналов
Коэффициент скорости β∈[0,1]
= (si – si-1) / (smax – smin)
где
si – текущее значение
si-1 – предыдущее значение
smax – верхний предел измерения
smin – нижний предел измерения

Конфигурация аналоговых каналов
Коэффициент скорости изменения сигнала – мера недостоверности
Если β > β0, то сигнал недостоверен
где
- рассчитанный коэффициент скорости
β0 – заданный коэффициент скорости

Архивирование аналоговых параметров
Порог архивирования λ∈[0,1]
Если ai – ai-1 > λ*(amax - amin) , то значение архивируется в базу данных
аi – текущее значение
аi-1 – последнее архивированное значение
аmax – верхний предел измерения
аmin – нижний предел измерения

Уставки аналоговых параметров
4 вида уставок:
ВА(HiHi) – верхняя аварийная уставка
ВП(Hi) – верхняя предупредительная уставка
НП(Lo) – нижняя предупредительная уставка
НА(LoLo) – нижняя аварийная уставка

Паспорт аналогового сигнала

Методика калибровки
Код АЦП
s
x1
x2
y1
y2
x
y
Нелинейная характеристика (ТС, ТП)
Линейная характеристика (4-20 мА)
s
x1
x2
x
y1
y2
y
16 – 128 точек
2 точки

Окно
калибровки

Недостоверность аналогового сигнала
По скорости изменения
По выходу за диапазон измерения
Неисправность платы аналогового ввода-вывода

Автоматические защиты САУ КЦ
Взаимная блокировка кранов 7-17/8-18
Блокировка крана 20 при высоком перепаде давления
Открытие кранов 36 (и 36р) при высоком давлении на выходе цеха или при самопроизвольной перестановке 7 или 8 крана
Автоматические защиты можно включить и отключить!

Алгоритм перестановки крана
Команда оператора / по алгоритму → формирование выходного сигнала
Контроль схода с концевика – 30 секунд, иначе ПС
Контроль перестановки – 3 минуты, иначе АС
Дожим – 5 секунд (для 5-6 проводного подключения)
При самопроизвольной перестановке – возврат в исходное состояние.

Сигнализация по крану
3, 5, 6 –проводные схемы подключения
Открыт, закрыт, промежуточное положение
Обрыв цепей соленоидов
Не сошел с концевика
Не дошел до концевика
Самопроизвольный сход

Алгоритм АО

Алгоритм АОС

Экстренный АО
Выполняется по физическим линиям при одновременном отказе программно-технических средств и возникновении аварийной ситуации.
Останов ГПА, закрытие кранов 7 и 8, перемычек.
Открытие кранов 17 и 18 через 1 минуту.

Уровни доступа
Просмотр (уровень доступа ниже 8000)
Сменный инженер(8000 – 8999) – оперативное управление
Администратор (выше 9000) – как (2) + изменение уставок, параметризация, конфигурирование системы.

Тренд аналогового сигнала

Журнал событий
Выборки по
Типу события
За выбранный период
Последние записи
По подстроке

Выгрузка данных

Ведомости и рапорты
Суточная ведомость
Рапорт по расходу газа за сутки
Рапорт по расходу газа за декаду
Рапорт по расходу газа за месяц

Расчетные задачи
Rc = f(Qпр, nпр)

Расчетные задачи
Исходные данные:
Давление и температура на всасе
Давление и температура на нагнетании
Обороты турбины

Расчетные задачи
Решаемые задачи:
Приведенный расход
Политропический КПД
Приведенная мощность
Коммерческий расход
Коэффициент загрузки нагнетателя

Расчетные задачи