Проектирование автоматизированной системы управления узла компремирования воздуха
Курсовая работа, 12 Января 2012, автор: пользователь скрыл имя
Описание
Современная автоматизированная система управления технологических процессов представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере развития технических средств и программного обеспечения.
Содержание
Введение 12
1. Разработка функциональной схемы автоматизации и структурной схемы системы управления 14
1.1. Краткое описание технологического процесса 14
1.2. Разработка функциональной схемы автоматизации 16
1.3. Разработка структурной схемы управления 18
1.4. Разработка алгоритмов эксплуатация ТП 19
2. Выбора аппаратного обеспечения системы управления 22
2.1. Выбор КИПиА 22
2.1.1. Техническое задание на выбор КИПиА 22
2.1.2. Выбор измерительных приборов 23
2.1.3. Выбор исполнительных механизмов 29
2.2. Выбор конфигурации ПЛК 33
2.2.1. Техническое задание на выбор ПЛК 33
2.2.2. Выбор конфигурации на SLC-500 34
2.2.3. Выбор конфигурации на Ace-3600 36
2.2.4. Выбор конфигурации на Decont-182 38
2.2.5. Выбор конфигурации на iPAC -8000 39
2.3. Выбор кабельной продукции 41
3. Разработка программного обеспечения 44
3.1. Разработка программного обеспечения для ПЛК 44
3.1.1. Техническое задание на программное обеспечение ПЛК 44
3.1.2. Разработка алгоритмов управления 45
3.1.3. Разработка таблицы каналов ввода-вывода 46
3.1.4. Карты памяти 46
3.1.5. Файлы программ 51
3.1.6. Описание работы подподпрограмм 54
3.1.7. Подсчет быстродействия подпрограмм 55
3.2. Разработка программного обеспечения АРМ оператора 58
3.2.1. Техническое задание на разработку АРМ оператора 58
3.2.2. Конфигурация рабочей станции оператора 59
3.2.3. Разработка таблицы взаимодействия персонала с АСУТП 60
3.2.4. Эскизы графического интерфейса 61
3.2.5. Форма ведомостей смены 63
3.2.6. Руководство пользователя 63
3.2.7. Таблица переменных графического интерфейса 66
Заключение 70
Список используемой литературы
Работа состоит из 1 файл
pz.docx
— 1.98 Мб (Скачать документ)- Подсчет быстродействия подпрограмм
Подсчет
быстродействия осуществляется согласно
справочному руководству по SLC500
для минимального (при ложном значении)
и максимального (при истинном значении)
времени выполнения инструкций в каждой
подпрограмме.
Таблица 3.7
Быстродействие программы
| Подпрограмма | Инструкция | Количество | Tmin, сек | Tmax, сек |
| LAD 2 | XIO/XIC | 1 | 0,375 | 0,375 |
| JSR | 5 | 0,935 | 100 | |
| LAD3 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| FLL | 4 | 2,248 | 87,6 | |
| JSR | 1 | 0,187 | 112 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD4 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| LIM | 20 | |||
| OTL/OUT/OTE | 10 | 5,62 | 5,62 | |
| MOV | 10 | 3,75 | 11,25 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD5 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| SCP | 10 | 5,62 | 298,5 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD6 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 9 | 3,375 | 3,375 | |
| OTL/OUT/OTE | 11 | 6,182 | 6,182 | |
| LES | 1 | |||
| GRT | 1 | |||
| JSR | 6 | 1,112 | 672 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD7 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 17 | 6,375 | 6,375 | |
| OTL/OUT/OTE | 9 | 5,058 | 5,058 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD8 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 8 | 3 | 3 | |
| OTL/OUT/OTE | 27 | 15,174 | 15,174 | |
| LES | 8 | |||
| GRT | 1 | |||
| EQU | 9 | |||
| GEQ | 1 | |||
| LIM | 1 | |||
| LEQ | 1 | |||
| JSR | 11 | 2,057 | 1232 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD9 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| SCP | 13 | 7,306 | 388,05 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD10 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 16 | 6 | 6 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD11 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 18 | 6,75 | 6,75 | |
| OTL/OUT/OTE | 10 | 5,62 | 5,62 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD12 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 17 | 6,375 | 6,375 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| JSR | 2 | 0,374 | 224 | |
| LAD13 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 26 | 9,75 | 9,75 | |
| OTL/OUT/OTE | 13 | 7,306 | ||
| TON | 3 | 3,936 | 3,936 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 4 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| JSR | 2 | 0,374 | 224 | |
| LAD14 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 17 | 6,375 | 6,375 | |
| OTL/OUT/OTE | 9 | 5,058 | 5,058 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD15 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 14 | 5,25 | 5,25 | |
| OTL/OUT/OTE | 7 | 3,934 | 3,934 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| SUB | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| MUL | 1 | 0,562 | 17,75 | |
| MOV | 1 | 0,375 | 1,125 | |
| NEQ | 1 | |||
| EQU | 1 | |||
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD16 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 15 | 5,625 | 5,625 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD17 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 15 | 5,625 | 5,625 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD18 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 15 | 5,625 | 5,625 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
| LAD19 | SBR | 1 | 0,187 | 0,187 |
| XIO/XIC | 15 | 5,625 | 5,625 | |
| OTL/OUT/OTE | 8 | 4,496 | 4,496 | |
| TON | 2 | 2,624 | 2,624 | |
| CTU | 1 | 2,624 | 2,624 | |
| RES | 3 | 2,624 | 2,624 | |
| RET | 1 | 0,187 | 20 | |
- Разработка ПО АРМ оператора
- Техническое задание на разработку АРМ оператора
- Разработать конфигурацию рабочей станции оператора
- Аппаратное обеспечение;
- Программное обеспечение.
- Разработать таблицу взаимодействия персонала с АСУ ТП.
- Спроектировать эскиз графического интерфейса для каждой группы пользователей:
- Мнемосхема с индикацией режимов и цифрового представления данных о текущих измерениях и данных состояний системы;
- Функциональная зона общесистемных команд, навигационного меню и управляющих клавиш, а также индикацию данных общесистемного состояния.
- Разработать формы ведомостей смены.
- Разработать руководство пользователя.
- Составить таблицу переменных интерфейса.
- Функциональность интерфейса оператора:
- Возможность протоколирования данных;
- Системная сигнализация;
- Подтверждение сигналов аварийных сигнализаций;
- Тренды переменных;
- Исполняемые макро файлы.
- Конфигурация рабочей станции оператора
Аппаратное обеспечение
В качестве средства вычислительной техники на станции оператора и инженерной станции реализуются на базе персонального компьютера DELL PC - Precision WS390 P4 3.0GHz/800MHz.
Выбранная
модель персонального компьютера полностью
удовлетворяет требованиям к
выполнению функций, возложенных на
рабочую станцию оператора-
Рабочее место оператора включает одну или несколько операторских станций, оснащенных следующими техническими средствами взаимодействия оператора с АСУ: монитор, клавиатура, манипулятор "мышь".
Для
печати предупредительных, предаварийных
сообщений и сообщений
Программное обеспечение
В состав ПО, описываемой системы входят следующие части:
- Cистема Windows ХР;
- MS Office 2003;
- APS или RSLogic, RSView, RSLinx;
В
качестве операционной системы для
станции оператора и
Эта
система была выбрана как наиболее
полно удовлетворяющая
- поддержка системой управления;
- работа на платформе Intel Pentium;
- надежность;
- производительность.
Операционная
Windows
ХР является наиболее управляемой, надежной
и безопасной системой из существовавших
когда-либо версий Windows. Улучшения сетевых
средств, средств печати и хранения данных
позволяют быстрее находить нужные ресурсы
и повышают эффективность работы.
- Разработка таблицы взаимодействия персонала с АСУ ТП
Таблица 3.8
Группы пользователей системы
| Группы | Должностные обязанности | Учетная запись | |
| Логин | Пароль | ||
| Оператор |
|
Оператор | 1 |
| Технолог |
|
Технолог | 2 |
| Инженер АСУ ТП |
|
Инженер | 3 |
Таблица 3.9
Доступ персонала к системе
| Учетная запись | Функциональная часть видеограммы | Управляющие органы |
| Оператор | Контроль параметров и работы технологического оборудования; | Дистанционное управление технологическим оборудованием |
| Технолог | Функционирование исполнительных механизмов по технологии | Изменение уставок |
| Инженер | Функционирование
исполнительных механизмов по системе
управления;
Принадлежность оцифрованного значения диапазону входного сигнала; |
Изменение конфигурационного слова |
- Эскиз графического интерфейса
Оперативный технологический персонал имеет в своем распоряжении многооконный интерфейс и следующие панели:
- Мнемосхемы - Представляют собой графическое изображение основного технологического оборудования и средств КИП и А.
- Групповые панели управления – Представляют и описывают состояние группы приборов.
- Панели настройки – Описывают параметры конкретного устройства/прибора/регулятора и дают возможность его настройки.
- Панели регистрации хода процесса (тренды) – групповые и/или одиночные.
Рисунок 3.6- Экран оператора
Рисунок 3.7- Экран технолога
Рисунок 3.8- Экран Инженера АСУ ТП
- Форма ведомости смены
| Сведения/замечания | Дата | Время | Подпись ответственного лица | ||
| О неисправностиях | Характер неисправности | ||||
| Причина возникновения неисправности | |||||
| по эксплуатации и аварийным ситуациям | Принятые меры | ||||
| О проведении поверок измерительных устройств и точностных характеристик измерительных каналов | Измерительное устройство или измерительный канал | ||||
| Отметка о проведении поверки | |||||
| о ремонте
технических средств и |
Описание проведенного ремонта технических средств или изменений в программном обеспечении | ||||
- Руководство пользователя
Перед
пуском системы необходимо пройти авторизацию
пользователя для определения режимов
доступа к тем или иным функциям
системы.
Рисунок
3.9- Определение режимов доступа
В
этом меню необходимо ввести имя пользователя
и пароль для идентификации
Главный экран
На данном экране пользователь наблюдает за ходом технологического процесса. Управление исполнительными механизмами происходит при нажатии кнопок «Открыть» и «Закрыть. Управление компрессором осуществляется при нажатии кнопок «Пуск» и «Останов».
Слева отображена панель регистрации хода процесса.
При нажатии кнопки ТРЕНД РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ осуществится переход на соответствующий тренд. Переход с тренда на главный экран осуществляется при нажатии кнопки ВЫХОДа. При нажатии остальных кнопок из панели регистрации хода процесса осуществляется аналогичный переход на соответствующие экраны.
Верхняя функциональная зона у каждой группы пользователей индивидуальна. Она отображает, какие действия может производить тот или иной пользователь.
Для оператора в верхней части экрана отображается поле аварийной сигнализации. Для технолога предусмотрена возможность изменения уставок параметров технологического процесса в панели настроек, так же технологу доступна информация состояния технологического оборудования.
Инженер
АСУ ТП имеет возможность
На главном экране (Схема автоматизации) размещена кнопка ВЫХОДа из системы (горячая клавиша – F10). По нажатию этой кнопки группы пользователей оператор и технолог могут перейти со своих экранов на экран авторизации пользователя. Остановить полное функционирование системы управления может осуществить только инженер АСУ ТП.