Выбор промышленного контроллера

Промышленные контроллеры подразделяются на: специализированные, моноблочные (компактные), программируемые модульные (проектно-компонуемые), а также PC-base или PC-совместимые контроллеры.

Среди специализированных контроллеров можно выделить контроллеры СПЕКОН СК, предназначенные для автоматизированного управления в теплоэнергетике, имеющие объектно-ориентированное программное обеспечение, табло и функциональную клавиатуру. На основе этих контроллеров можно создавать децентрализованные АСУ производством, распределением и потреблением тепловой энергии.

Имеется большое разнообразие моноблочных контроллеров для автоматизации небольших объектов в различных отраслях промышленности, среди которых можно выделить Simatic S7-200 («Siemens»), Simatic S7-300C («Siemens»), ТКМ М410 («ТЕКОН»), МС8 комплекса КОНТАР («МЗТА»).

ПТК (программно-технический комплекс) КОНТАР («МЗТА») применяется для автоматизированного управления процессами вентиляции и кондиционирования воздуха, небольшими котельными и другими объектами в различных отраслях промышленности и строительства. В состав ПТК КОНТАР входит одноплатный контроллер типа МС или MR, модули расширения и модули для связи с сетями Lon и BacNet. В ПТК КОНТАР имеется большое количество «готовых» запрограммированных контроллеров.

При создании систем управления технологическими процессами и производствами широко используются программируемые модульные контроллеры вместе с SCADA-системами.

Большое применение находят контроллеры фирмы Siemens. Программируемый контроллер SIMATIC S7-300 – модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения АСУ низкой и средней сложности. Контроллер SIMATIC S7-300 широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря наличию в своем составе: нескольких типов центрального процессора (CPU) различной производительности, различных модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, функциональных модулей, способных самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, и коммуникационных процессоров.

Программируемый контроллер SIMATIC S7-400. Это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения АСУ средней и высокой сложности. Контроллер SIMATIC S7-400 находит широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря наличию в своем составе: нескольких модулей центрального процессора (CPU) различной производительности, оснащенных встроенным интерфейсом PROFIBUS-DP, различных модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, функциональных модулей (FM), способных самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, интерфейсных модулей (FM) и коммуникационных процессоров (СP) для организации последовательной передачи данных по PtP интерфейсу, а также сетевого обмена данными.

Модульная конструкция контроллера Siemens SIMATIC S7-400 (гибкие возможности расширения, мощные коммуникационные возможности, простота создания РСУ) позволяет решать задачи автоматизации практически любой сложности.

В промышленности также находят применение контроллеры CJ1 и CS1 фирмы Omron (Япония), например, в САУ котлоагрегатами и другими технологическими объектами.

Одним из перспективных направлений является создание АСУ на основе PC-base или PC-совместимых контроллеров, которые характеризуются следующим:

– имеют классическую открытую структуру IBM PC;

– работают под управлением тех же операционных систем, которые используются в PC, например, Windows, Unix, Linux, QNX;

– программирование выполняется на тех же языках, которые используются для разработки ПО для PC.

PC-base или PC-совместимые контроллеры по сравнению с остальными обладают большей производительностью, легче стыкуются с различными SCADA, MES, ERP системами, системами управления базами данных, открыты для большинства стандартов в области коммуникации и программирования, они в среднем дешевле и проще в обслуживании.

В промышленности находят применения наряду с зарубежными контроллерами, например, ADAM 4500, ADAM 5510/5511, ADAM -6500 компании «Advantech» (Тайвань), Direct Logic 470 компании «Koyo Electronics» (Япония) и отечественные: контроллеры «ТЕКОН», контроллер КРОСС-500 (ОАО «АВС ЗЭ и М Автоматизация»). Линейка контроллеров «ТЕКОН» (многофункциональные контроллеры МФК, МФК 3000, МФК 1500, ТКМ 52, ТКМ 410) охватывает практически все возможные задачи от автоматизации отдельных агрегатов и установок до создания АСУ ТЭС и ТЭЦ.

Контроллер КРОСС-500. Основное назначение контроллера - построение недорогих и надежных АСУ технологическими процессами различных классов (простые и сложные, медленные и быстрые) в различных отраслях промышленности. Контроллер КРОСС-500 является проектно-компонуемым изделием, состав которого определяет пользователь в зависимости от решаемых задач.

При выборе контроллера для АСУ необходимо учитывать, что PC-несовместимые контроллеры (специализированнее, моноблочные и модульные) лучше учитывают требования, предъявляемые к промышленным системам управления. Они в целом более надежны. В них шире используются возможности связи с различными полевыми шинами. В этой связи они находят более широкое применение в АСУ технологическими процессами и производствами.

Задание

1. Ознакомиться со структурами алгоритмических и функциональных схем управления теплоэнергетическими процессами.

2. По аналогии с барабанным паровым котлом привести формулы для передаточных функций деаэратора атмосферного типа и скруббера Вентури.

Контрольные вопросы

1. В чем различие между алгоритмической и функциональной схемами теплоэнергетического оборудования?

2. Какие параметры потоков наносятся на алгоритмическую схему теплоэнергетического оборудования?

3. Каково назначение измерительных преобразователей, исполнительного устройства?

4. Какие контроллеры находят наиболее широкое применение в теплоэнергетике?

ПРАКТИКУМ № 2 (2 часа)