|
Система контроля и управления установки детритизации газовых потоков.
Основное предназначение системы - обеспечение управления установкой детритизации газовых потоков с единого рабочего места оператора.
Основные возможности системы управления:
- сбор информации в компьютер со всех измерительных приборов, используемых в установке;
- визуальное отображение показаний приборов в реальном времени в удобном для оператора виде;
- удалённое управление контроллерами температуры и расхода, возможность задания стабилизируемых значений;
- обеспечение параметров электропитания приборов и датчиков, защитного отключения и т.д.;
- звуковая и визуальная сигнализация в случае выхода показаний приборов за заданные пределы;
- протоколирование результатов экспериментов, запись данных;
- простое и гибкое конфигурирование системы.
Структура системы
На рисунке показана общая структура системы контроля и управления:
Система контроля и управления включает в себя:
- источники электропитания и средства защитного отключения,
- силовые электронные блоки для управления нагревателями,
- измерительные приборы и контроллеры,
- коммуникационные интерфейсы,
- датчики,
- персональный компьютер с двумя мониторами,
- программное обеспечение.
В системе используются следующие приборы трёх разных производителей:
Интерфейсы
Все приборы подключаются к персональному компьютеру через промышленный интерфейс RS485. Для этого в компьютере установлена коммуникационная плата,
которая имеет 4 порта RS485. Приборы разных производителей имеют разные протоколы обмена с ПК, поэтому каждая группа приборов подключена к своему порту.
Каждый прибор имеет свой сетевой адрес, уникальный в пределах своей группы. Компьютер является ведущим (master), а все приборы ведомыми (slaves).
Все вместе приборы образуют единую приборную сеть, которая управляется программным обеспечением, работающим на ПК.
Все данные поступают от приборов в компьютер в цифровой форме, поэтому метрологические характеристики системы определяются характеристиками входящих
в неё датчиков и приборов. В процессе сбора данных не вносится никаких дополнительных погрешностей в результаты.
Точки мониторинга
Расположение приборов и точек контроля и управления можно видеть на упрощённой мнемонической схеме (скриншот экрана компьютера):
Общее количество точек мониторинга на данный момент:
| Измеряемая величина | Количество точек мониторинга |
|---|
| Температура | 38 |
| Влажность | 5 |
| Давление жидкости | 3 |
| Давление газа | 5 |
| Перепад давлений | 2 |
| Расход жидкости | 3 |
| Расход газа | 5 |
| Концентрация водорода | 4 |
Общее количество точек управления:
| Параметр управления | Количество точек управления |
|---|
| Температура | 4 |
| Расход жидкости | 3 |
| Расход газа | 5 |
Программное обеспечение и его возможности
Для работы с системой контроля и управления было специально разработано программное обеспечение. Его особенностью является то,
что оно работает одновременно с приборами разных производителей с несовместимыми между собой протоколами, и позволяет использовать
их в одной системе.
Для представления информации программа использует два монитора. На один монитор постоянно выведена мнемоническая схема установки,
на которой в реальном времени отображаются показания приборов (см. выше). Второй монитор используется для графического представления
данных и для работы с программой.
На рисунке показан скриншот основного монитора программы:
В левой части экрана расположено окно конфигурации, которое позволяет гибко управлять конфигурацией системы, добавлять или удалять приборы в систему.
В верхней части экрана мы можем видеть три открытых окна параметров приборов. Каждый прибор имеет своё окно параметров,
позволяющее гибко настраивать его использование:
- задавать адрес прибора в сети,
- задавать обозначение и краткое описание прибора,
- настраивать параметры прибора (такие как максимальный расход или тип газа),
- разрешать или запрещать опрос показаний прибора,
- задавать параметры отображения для каждого канала.
В нижней части экрана расположено окно графического отображения данных, в котором выбранные каналы отображаются в виде графиков.
Имеется возможность отображать одновременно несколько каналов, гибко управлять масштабом отображения, просматривать зависимость одного
канала от другого, сохранять данные из графического окна в файле и т.д.
В процессе работы программа:
- производит опрос показаний всех выбранных каналов измерения с заданным периодом (2 с), при этом опрос приборов в разных группах производится параллельно,
- производит накопление данных в памяти,
- отображает полученные данные на мнемосхеме и на графиках,
- проверяет для каждого канала срабатывание заданных критериев и, при необходимости, включает звуковую и визуальную сигнализацию,
- записывает данные в файл в формате MS Excel,
- по команде оператора задаёт установочные значения для регулируемых параметров.
Мнемосхема также является рабочим инструментом оператора. Для всех отображаемых значений есть подсказки, к какому прибору и каналу они относятся.
При щелчке мышью по отображаемому значению открывается окно параметров данного канала. При щелчке правой кнопкой появляется контекстное меню,
позволяющее вызвать график значений для данного канала, разрешить или запретить сигнализацию. Для каналов управления в этом случае открывается
панель управления, позволяющая задать установочное значение.
|
