Разработка системы автоматизации газосепаратора на УПСВ

     УЗС - 300 (300И), - 400 (400И) имеет технические  данные, приведенные в таблице 2.3. Внешний вид датчика на рисунке 2.4.

Таблица 2.3 – Технические характеристики УЗС - 300 (300И), - 400 (400И)

     

    Рисунок 2.4 – Внешний вид датчика УЗС - 300 (300И), - 400 (400И) 

     3 Выбор контроллера 

     Рынок промышленных контроллеров может предложить покупателю широкий спектр всевозможных моделей различных фирм - производителей, как отечественных, так и зарубежных. Анализируя предложение, делаем вывод, что наиболее подходящими по таким  параметрам, как функциональные возможности, программное обеспечение и развитая архитектура, являются контроллеры  ведущих мировых фирм: Advantech, Siemens, PLC Direct by Koyo, Allen-Bradley (Rockwell), а также контроллер отечественной фирмы Эмикон.

     В качестве определяемых характеристик  приняты пять обобщенных показателей:

- характеристика процессора;

- характеристика каналов ввода/вывода, поддерживаемых контроллерами;

- коммуникационные возможности;

- условия эксплуатации;

- программное обеспечение. 

     3.1 Сравнительный анализ  ПЛК

     Микроконтроллер фирмы Siemens S7–400 - это программируемый контроллер. Подходящим выборов компонентов S7–400 может быть реализована почти любая задача автоматизации. Модули S7–400 имеют блочную конструкцию для шарнирного монтажа в стойке. Имеются в распоряжении стойки расширения для дополнения системы [8].

     Программируемый контроллер S7–400 соединяет все преимущества предшествующей системы с преимуществами новой системы и нового программного обеспечения. Ими являются:

− разбитая на ранги платформа CPU;

− совместимые снизу вверх CPU;

− вложенные модули прочной конструкции;

− удобная терминальная система для сигнальных модулей;

− компактные модули с высокой плотностью компонентов;

− оптимальные возможности коммуникации и объединения в сеть;

− удобное включение систем интерфейса с оператором;

− назначение параметров для всех модулей с помощью программного обеспечения;

− обширный выбор слотов;

− работа без вентиляторов;

− мультипроцессорная работа в несегментированной стойке (уровень следующей версии).

     Система автоматизации SIMATIC S7 дополнена компьютером  для решения задач автоматизации SIMATIC М7, совместимым по своим функциональным возможностям с компьютерами АТ. Это предоставляет пользователю SIMATIC доступ к миру открытого программного обеспечения или в качестве дополнения к ПЛК S7, или в качестве независимой компьютерной системы М7. Весь диапазон периферийных устройств S7 доступен пользователю М7.

     Компьютер для автоматизации М7-400 пригоден для решения следующих типовых  задач:

− сбор данных о процессе;

− хранение больших объемов данных;

− управление вводом/выводом в локальном процессе;

− связь;

− автоматическое регулирование.

     Он  имеет следующие характеристики:

− выполнение доступных на рынке программ DOS/Windows;

− свободное программирование (на языках высокого уровня);

− многозадачная операционная система реального времени RMOS  (выполнение программ в реальном времени, обработка программ под управлением событий, многозадачность)

− может быть вставлена стандартная короткая плата АТ;

− многопроцессорная работа в несегментированной стойке (на этапе последующих версий);

− полное объединение с системами S7–400.

     Также на рынке контроллеров представлен MELSEC FX1S - самый доступный представитель  семейства контроллеров MELSEC FX. Предшественники  данной серии модели FXOS/FXON программно и аппаратно совместимы с современными аналогами FX1S/FX1N [9]. Однако, стремясь удовлетворять современные потребности в многофункциональных контроллерах, в моделях FX добавлены следующие основные функции:

- встроенный позиционер;

- увеличенное быстродействие;

- увеличенная допустимая частота для встроенных входов быстрого счета импульсов;

- увеличенный размер памяти;

- дополнительные возможности по вводу и отображению данных;

- расширенные коммуникационные возможности.

     Структура контроллеров серии MELSEC FX1S:

- полнофункциональный базовый блок;

- встроенный источник питания CPU со встроенным EEPROM;

- встроенные дискретные входы и выходы;

- часы реального времени;

- программное обеспечение, в том числе соответствующее IEC 1131.3;

- панели оператора;

- программаторы;

- аксессуары.

     Базовые блоки поставляются в различных  исполнениях с различными источниками  питания и типом выходов. Предусмотрены  модели с источниками питания 230 V АС или 12 V DC и 24 V DC, с релейными или  транзисторными выходами. Все исполнения базовых блоков имеют одинаковые CPU и одинаковую производительность.

     Технические характеристики FX1S в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Технические характеристики FX1S

 

     Еще одним представителем на рынке контроллеров является корпорация Advantech, основанная в 1983 году, является производителем вычислительной техники для промышленной автоматизации, встраиваемых систем и телекоммуникаций.

     Модульный контроллер серии ADAM-8000 является новым  шагом в направлении освоения рынка классических PLC-систем [10]. Новое поколение ADAM - это контроллеры и подсистемы ввода-вывода для сетей Fieldbus, отвечающие требованиям реального времени. Они с успехом могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Но пока серия ADAM-8000 выходит только на уровень цеха и предприятия, для решения специфических задач управления движением и автоматизации зданий и под маркой Advantech сегодня выпускается более тысячи наименований продукции: промышленные компьютеры и контроллеры, интернет-серверы, панели управления и многое другое.

     Семейство SLC 500 фирмы Allen Bradley – семейство малых программируемых контроллеров, построенное на двух аппаратных модификациях:

− фиксированные контроллеры с опцией расширения при помощи двухслотного шасси;

− модульные контроллеры с количеством точек ввода/вывода до 960.

     Фиксированные контроллеры SLC 500 – серия контроллеров с широкими сетевыми возможностями, обеспечивающая до 104 вводов/выводов. Фиксированные SLC 500 включают центральный процессор  с возможностью подключения к  сети DH-485, встроенный источник питания  и определенное количество каналов  ввода/вывода [11].

     Существует 24 конфигурации контроллеров, отличающиеся количеством вводов/выводов (20, 30, 40), уровнем сигналов и источниками  питания.

     Конфигурация  на 20 точек (11 моделей) обеспечивает 12 DI (120, 240 VAC и 24 VDC) и 8 DO (реле, ключ, транзистор).

     Конфигурация  на 30 точек (6 моделей) обеспечивает 18 DI и 12 DO.

     Конфигурация  на 40 точек (7 моделей) обеспечивает 24 DI и 16 DO.

     Шасси расширения на 2 слота обеспечивает подключение 64 дополнительных вводов/выводов.

     Модульные контроллеры серии SLC 500 предлагают дополнительную гибкость конфигурирования системы, более мощные процессоры и  большую емкость ввода/вывода.

     Выбирая соответствующие шасси, источники  питания, процессоры, дискретные или  специальные модули ввода/вывода, можно  создать систему управления для  различных применений. Имеется четыре типа процессоров:

- процессор SLC 5/01 с памятью до 4 Кб и набором инструкций, аналогичным фиксированному SLC 500;

- процессор SLC 5/02 с памятью до 4 Кб и расширенным набором инструкций;

- процессор SLC 5/03 с памятью до 12 Кб, производительностью в 5–10 раз большей, чем у SLC 5/02 и широкими коммуникационными возможностями;

- процессор SLC 5/04 (с сопроцессором) с памятью до 20 Кб, возможностью коммуникаций по сети DH+, DH-485, RS-232 и быстродействием, превышающим SLC 5/03; 

     Контроллеры семейства SLC имеют 4 различных размера  шасси: на 4, 7, 10, 13 слотов. Технические  характеристики SLC в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Технические характеристики SLC