Инженерно-внедренческое предприятие
Учёт, мониторинг, регулирование в системах энергоснабжения
г. Екатеринбург, проезд Решетникова, д.22а
Тел./факс: (343) 216-51-10 (многоканальный)

А.П. Пирогов: Распределенные комплексы ТЭКОН в задачах управления производством

 

Распределенные комплексы ТЭКОН в задачах управления производством
Алексей Чуваков, Александр Пирогов, Павел Жарков
ООО "Инженерно-внедренческое предприятие КРЕЙТ".


   Екатеринбургское ООО "Инженерно-внедренческое предприятие КРЕЙТ" участвует в работах по энергосбережению и автоматизации технологических процессов более 10 лет, используя в числе основных изделий микропроцессорные контроллеры серии ТЭКОН собственной разработки. Сегодня КРЕЙТ предлагает вниманию читателей новую серию приборов: расчетно-измерительные преобразователи ТЭКОН-19, рег. №24849-03 Госреестра средств измерений РФ.

   Главной особенностью таких приборов является их ориентация на комплексное решение задач автоматизации управления технологическими процессами различного назначения, а также на функционирование в составе распределенных систем энергоучета различной степени сложности.
   Каждый преобразователь представляет собой устройство, состоящее из микропроцессорного контроллера, подключаемого к шине, и программных приложений. Для того чтобы преобразователь выполнял конкретные функции, определяемые связанными с ним датчиками или исполнительными механизмами, в его программном обеспечении содержится прикладная программа с широким набором алгоритмов и загружаемая потребителем таблица задач, выполняемых по этим алгоритмам.
   Номенклатура комплекса и функциональных блоков постоянно расширяется как по требованию рынка, так и с учетом запросов конкретного заказчика. Сегодня на базе ТЭКОН-19 создан ряд комплексов, внедряемых на ГРС магистральных газопроводов, малых и средних котельных, а также в системах инженерного оборудования, связи, энергоучета и т.д. жилого фонда. Для расширения функциональных возможностей комплексов, создаваемых на базе таких приборов, разработано 12 модификаций преобразователей, отличающихся друг от друга количеством и параметрами входов, а также возможностями вывода на дисплей значений наиболее существенных параметров и архивных сведений (см. таблицу).

Параметр Значение параметра по исполнениям
01 02 03 04 05 06  07 08 09 10 11 12
Типоразмер корпуса  70  70  70  70  70  105  70  70  70  105 70  70
Количество каналов измерения сопротивления 1 1 3 - 2 4 3  2 -  4  -  -
Количество каналов измерения унифицированных токовых сигналов  3  3  -  -  2  3  -  2  -  -  4  -
Количество ИК частоты и количества импульсов  4  4  3  8 3  4  3  3  8  7  -  8
Состав вычислительных импульсов полный, с возможностью загрузки требуемого набора задач  *1)  *2)
Дисплей  -  +  + +  +  +  -  -  -  +  -  -
Встроенные часы  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  -  -
1. Без загрузки, только измерение силы тока на аналоговых каналах.
2. Без загрузки, только измерение частоты и количества импульсов.

  

    В соответствии с заказом преобразователи поставляются в комплекте с другими узлами распределенной системы: блоками питания, модулями управления, регулирования, дискретного ввода и вывода, интерфейсными и т.п. Все эти модули являются интеллектуальными конструктивно законченными устройствами и обеспечивают возможность подбора наилучшей конфигурации комплекса как на начальных этапах его создания, так и при последующих изменениях конфигурации комплекса без вывода из работы его функционирующих частей.
   Объединение преобразователей в комплекс осуществляется посредством общей шины управления CAN-BUS, выполненной кабелем (витой парой проводов). Все элементы комплекса выполнены в едином конструктивном стиле и устанавливаются на стандартную DIN-рейку. Комплекс не имеет главного управляющего центра; все элементы системы равноправны, а их четкое взаимодействие обеспечивается архитектурой шины. Каждому преобразователю системы присваивается уникальный физический номер, а каждому сигналу или параметру - уникальный адрес. При работе преобразователя, например, во время вычислений, выполняемых с использованием данных другого преобразователя, осуществляется автоматизированный обмен данными между преобразователями по шине.

   Управление любым устройством или целой группой исполнительных устройств, независимо от их расположения, может выполняться с любого участка шины с помощью управляющих и контрольных сигналов в шине и их логической обработкой.

   Результатом такой организационной структуры является простой инструмент для гибкого построения надежных систем автоматизированного управления энергоснабжением, освещением, вентиляцией, автоматизированной обработки и сбора контрольно-учетной информации.
   Потребитель может постепенно, с учетом как технических, так и экономических ограничений, создавать и развивать такие комплексы, постепенно изменяя количество выполняемых задач, планируя и оптимизируя как объемы затрат, так и распределение затрат во времени. В результате интеграции комплексов становится возможным создание на предприятии единой информационно-вычислительной управляющей системы, а на ее основе - комплексное решение проблемы управления технологическими процессами как на отдельных объектах, так и на предприятии в целом.

   В отличие от традиционных схем электрических соединений, где для каждого электроприемника - функционального элемента технологического процесса - кроме силовой цепи, предусматривается отдельная сеть для цепей управления, в рассматриваемом случае отдельные управляющие части, состоящие из датчиков, контроллеров, выключателей и др., объединены между собой только сигнальным кабелем - шиной управления с безопасным уровнем напряжения. Благодаря этому уменьшается расход кабельной продукции, сокращается число контактных соединений и снижаются потери в них, упрощаются электромонтажные работы, повышается пожарная безопасность и обеспечивается высокая степень электробезопасности персонала. При изменении функционального назначения оборудования или перепланировке помещений обеспечивается быстрая адаптация комплекса путем простого перепрограммирования преобразователей на месте, без прокладки новых линий, а дополнительный прибор управления или датчик может быть установлен там, где есть возможность подключения к шине управления. Применяя набор встроенных алгоритмов, потребитель может создавать для конкретного преобразователя необходимый состав задач и устанавливать объем рассчитываемых и архивируемых данных. В конечном счете это повышает экономическую эффективность применения таких систем и создает условия для сокращения численности квалифицированного обслуживающего персонала.

   Важным элементом информационно-вычислительной управляющей системы на базе преобразователей ТЭКОН-19 является информационная шина. С помощью одной шины возможно объединение в один сегмент до 40 преобразователей при суммарной протяженности шины до 300 м. С помощью линейных соединителей, выполняющих функцию гальванической развязки и фильтрации сигналов обмена информацией между сегментами, возможно объединение нескольких сег-ментов в одну область с общим числом преобразователей до 255 и суммарной протяженностью шины до 600 м (при наличии блоков питания по концам соединительной линии).
   Обмен данными между комплексом и сервером верхнего уровня, а также контроль и управление с удаленного компьютера ведутся по общему для всех преобразователей комплекса информационному каналу, причем связь может осуществляться как по проводной, так и беспроводной (например, сотовой) связи, с использованием различных интерфейсов (RS-485, RS-232, CAN-BAS, Ethernet и др.). Для включения шины комплекса в выбранную среду передачи данных предприятием разработаны адаптеры с соответствующими интерфейсными выходами и протоколами передачи данных.

   Специалистами КРЕЙТ создан диспетчерский программный комплекс верхнего уровня, осуществляющий визуализацию, в виде мнемосхем, состояний контролируемых объектов, телеуправление этими объектами и фиксацию событий и режимов работы в памяти сервера на диспетчерском пункте.


ООО "Инженерно-внедренческое предприятие КРЕЙТ"
Опубликована в ежемесячном специализированном издании "Энергетика региона" за 2004 г. №9.

 

 

-->