Układy sterowania obiektowego, Elektryka, Książki

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Systemy sterowania
obiektowego
Opracował:
mgr inż.Henryk Kasprowicz
- Biłgoraj 2001r -
Spis treści
1. Sterownikiprogramowalne
.......................................................................... 3 str.
1. 1. Podstawowe parametry sterowników..................................................... 3 str.
1. 2. Schemat blokowy systemu PLC ............................................................ 4 str.
1. 3. Kryteria doboru sterownika PLC do obiektu sterowania ......................... 4 str.
1. 4. Możliwości rozbudowy sterowników ...................................................... 6 str.
1. 5. Przykłady sterowników przemysłowych ................................................. 9 str.
1. 6. Moduły zewnętrzne do sterowników ...................................................... 15 str.
1. 7. Sterownik OCS...................................................................................... 17 str.
1. 8. System wejść/wyjść rozproszonych ....................................................... 18 str.
1. 9. Moduły programowalne ......................................................................... 19 str.
2. Panele operatorskie
........................................................................................ 22 str.
2. 1. Terminale Horner Electric ...................................................................... 23 str.
2.2. TerminaleGE-Fanuc ............................................................................. 24 str.
2. 3. Terminale ESA Elettronica..................................................................... 25 str.
2.4. Przykłady programów narzędziowych terminali ..................................... 26 str.
3. Przemysłowe sieci komunikacyjne
................................................................ 27 str.
3. 1.
Protokoły dostępu.................................................................................. 28 str.
3.2.
Charakterystyka przemysłowych sieci lokalnych.................................... 29 str.
4. Systemy Sterowania i Wizualizacji
............................................................... 33 str.
4. 1. Struktura systemu SCADA .................................................................... 34 str.
4. 2. Wymagania stawiane systemom SCADA .............................................. 37 str.
4.3. Funkcjepełnione przez systemy SCADA............................................... 38 str.
5. Przykłady instalacji automatyki w Polsce
..................................................... 41 str.
6. Systemy łączności radiomodemowej
............................................................ 45 str.
7. Bibliografia
...................................................................................................... 47 str.
-
3
-
Systemy sterowania obiektowego
1. Sterowniki programowalne
Znaczący postęp w rozwiązywaniu problemów związanych ze sterowaniem maszyn
i urządzeń przemysłowych przyniosła nowa generacja systemów sterowania
wykorzystujących przemysłowe sterowniki programowalne
PLC
(
P
rogrammable
L
ogic
C
ontroler). Nazwano je systemami programowalnymi, w odróżnieniu od tradycyjnych
układów sterowania zwanych systemami „zadrutowanymi”.
Obecność sterowników programowalnych na światowym rynku datuje się od początku lat
siedemdziesiątych. Aktualnie stały się one integralną częścią zautomatyzowanych systemów
sterowania i kontroli.
Zastosowanie PLC ograniczyło okablowanie, zmniejszyło liczbę bardziej zawodnych,
w stosunku do układów elektronicznych, elementów elektrotechnicznych, zmniejszyło
wymiary układów sterowania (tradycyjne szafy sterownicze wraz z ich wyposażeniem
elektrycznym są zastąpione sterownikiem) i ilość zużywanej energii elektrycznej. Ponadto
zastosowanie sterowników pozwoliło użytkownikowi na szybką modernizację układów
sterowania, przez modyfikację programu w samym PLC, realizującego określone zadania
sterownicze.
Sterowniki programowalne mogą sterować urządzeniami o dwustanowym sposobie
działania, jak również nadzorować procesy o działaniu ciągłym (np. układy regulacji ciągłej).
Sterowniki, oprócz dużej uniwersalności, charakteryzują się względnie niskim kosztem
wykonania, modułową strukturą pozwalającą na łatwą rozbudowę, zwartą budową, dużą
niezawodnością oraz prostotą podłączenia urządzeń od strony wejścia i wyjścia sterownika.
1. 1. Podstawowe parametry sterowników:
1. czas realizacji tysiąca instrukcji binarnych programu sterującego,
2. pojemność pamięci programu,
3. rodzaj zastosowanych pamięci półprzewodnikowych,
4. liczba i rodzaj wejść i wyjść,
5. sposób zasilania obwodów wejściowych i wyjściowych,
6. wartość napięcia zasilającego sterownik,
7. możliwość rozbudowy sterownika o dodatkowe moduły,
8. liczba i rodzaj portów komunikacyjnych,
9. rodzaj jednostki centralnej CPU (mikroprocesora),
10. liczba i rodzaj portów komunikacyjnych,
11. lista instrukcji oprogramowania narzędziowego
Sterownik realizuje program sterujący analizując
kolejno poszczególne kroki
rozkazowe w tzw. szeregowo-cyklicznym trybie realizacji programu. Tak więc, aby zbliżyć
sterowanie do rzeczywistego czasu wykonywania operacji, czas obiegu pojedynczej pętli
programowej powinien być jak najkrótszy. O szybkości działania sterownika informuje
parametr zwany „czasem realizacji tysiąca instrukcji binarnych programu sterującego”.
-
4
-
Systemy sterowania obiektowego
1. 2. Schemat blokowy systemu PLC
1. 3. Kryteria doboru sterownika PLC do obiektu sterowania
Aby w sposób optymalny dobrać konfigurację sterownika do wymagań, jakie stawia
określony obiekt technologiczny, należy przede wszystkim kierować się względami
technicznymi oraz ekonomicznymi. Klasyfikacja niniejszych kryteriów została przedstawiona
w poniższej tabeli:
Kryterium wyboru
techniczne
ekonomiczne
1. wielkość obiektu
2. rodzajobiektu
3. wymaganiafunkcjonalne
4. warunkieksploatacji
5. dziedzinazastosowania
1. cenasprzętu
2. koszty projektowania systemu sterowania wraz z ceną
oprogramowania systemu i jego instalacji na obiekcie
3. czasrealizacji
4. możliwość zmian i rozwoju systemu sterowania
Techniczne kryteria wyboru sterownika:
1. Wielkość obiektu
Wielkość obiektu technologicznego określa się w przybliżeniu na podstawie liczby
sygnałów obiektowych, które mają podlegać sterowaniu.
Za obiekt mały przyjmuje się uważać ten, w którym liczba sygnałów wejściowych oraz
wyjściowych nie przekracza kilkudziesięciu. Średnim jest ten, w którym wyróżnić można do
kilkuset sygnałów obiektowych, natomiast w obiekcie dużym występuje nawet do kilku
tysięcy takich sygnałów.
-
5
-
Systemy sterowania obiektowego
2. Rodzajobiektu
Ze względu na dużą różnorodność i specyfikę procesów produkcyjnych trudno jest
podać precyzyjny ich podział. Z dużym przybliżeniem obiekty przemysłowe można
sklasyfikować jako samodzielne urządzenia lub też złożone linie technologiczne składające
się z wielu urządzeń.
3. Wymaganiafunkcjonalne
Obecnie nowoczesne układy sterowania, z wykorzystaniem sterowników PLC oraz
zaawansowanych technologii systemów wizualizacji SCADA, muszą zapewnić cały
szereg, wyrafinowanych często, funkcji diagnostycznych, informacyjnych, alarmowych,
archiwizacyjnych, itp. Do ważniejszych zadań stawianych układom sterowania z wykorzys-
taniem PLC należą:
a) zbieranie danych o stanie obiektu,
b) przetwarzanie danych i wypracowywanie decyzji dotyczących sterowania
procesem,
c) odpowiednie sterowanie obiektem w momencie pojawienia się stanów
krytycznych i alarmowych,
d) umożliwienie personelowi obsługi bezpośredniej ingerencji w przebieg procesu,
e) zapewnienie pełnej i czytelnej wizualizacji przebiegu procesu,
f) sporządzanie i drukowanie raportów okresowych lub na żądanie, itp.
4. Warunkieksploatacji
Zapewnienie właściwych warunków środowiskowych, w których będą pracować
sterowniki PLC, gwarantuje długi czasokres bezawaryjnej pracy całego systemu sterowania.
Ma to szczególne znaczenie w przypadku systemów o wysokim poziomie bezpieczeństwa,
np.: w instalacjach wykrywania ognia i gazu w przemyśle petrochemicznym i górnictwie.
W tym kryterium należy brać pod uwagę takie warunki środowiskowe, jak: temperatura,
ciśnienie, wilgotność, zapylenie, agresywność atmosfery, wibracje, wstrząsy, itp.
5. Dziedzinazastosowania
Należy stwierdzić, że poziom technologiczny i możliwości funkcjonalne sterowników
programowalnych jest tak wysoki, że praktycznie nie ma gałęzi przemysłu, w której nie
można byłoby wykorzystać sterowników PLC.
Dobierając odpowiedni układ sterowania powinniśmy uwzględnić zawsze specyficzne
wymagania, jakie stawia dany proces technologiczny.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •