Модульные контроли
Принцип действия основан на посылке ультразвука одновременно двумя ультразвуковыми преобразователями соответственно по направлению и против направления потока. Измеряемая разница во времени между двумя сигналами является отображением текущего расхода. Одновременно измеряется и . Возможно также использование эффекта Доплера, при котором f на выходе приемника ультразвукового излучения изменяется в зависимости от скорости жидкости.
Диапазон преобразователя определяется верхними и нижними границами значений измеряемой величины. Односторонний диапазон характеризуется тем, что измерениями являются либо только знак «плюс», либо только «минус» значения физической величины. Причем односторонний диапазон может быть расположен так, что нулевое значение физической величины измерить не удается.
Согласованное движение рабочих органов и звеньев различных электромеханиеческих комплексов осуществляется системами воспроизведения движения, в функции которого входит задание пространственной траектории и ее воспроизведения с требуемыми показателями динамической точности.
Приводы различ. ИМ должны воспроизводить различные по характеру и способу задания движения, которые можно разделить на три основных вида: цикловые, позиционные и контурные.
Средства отображения и управления обеспечивают связь оператора с техническими средствами ИУС; средства отображения информации предназначены для представления оператору информации по состоянию системы и внешней среды, в удобную для восприятия, в основном визуальной форме. Средства управления предназначены для ввода в систему управляющих воздействий оператора. И те и другие средства обычно компонуются вместе на пульте управления ИУС, Читать далее
В настоящее время в качестве средств переработки информации в ИУС промышленного типа преимущественно используют программируемые логические контроллеры (ПЛК). Приведем структурную схему ПЛК.
ISA, PCI, compact – PCI, VME, STD. В настоящее время в связи с бурным ростом производства PC совместимых компьютеров наметилась тенденция их исп-я, связ-е концепцией, открытой модул. архитектурой контроллеров OMAC (Open Module Architecture Controller).
Существует 2 вида управления процессами: по программе и прямое цифровое регулирование. Управление по программе подразделяется на: — управление по временному графику — управление с обратной связью.
В промышленности к объектам управления дискретных систем относятся транспортно-складская система, различные перегружатели, кантователи, устройства загрузки и выгрузки. Такого рода объектам относятся также различные виды станочного оборудования как например оборудование для специальных методов литья металла и пластмасс, штампы, агрегатные станки и так далее. Анализ объектов управления систем автоматики показывает что система управления автоматикой должна обеспечивать:
1. Битовые сенсоры – это окончания всей системы АСУТП, датчики (sensors), актуаторы – исполнительные механизмы или приводные устройства (drives). Информационные посылки занимают длину от 1 до нескольких бит, образуя байты, которых тоже может быть несколько
1. Foundation Field Bus (FF-H1 и FF-H2) Предназначены для циклических процессов управления. Сюда можно отнести практически все регулируемые процессы и алгоритмы регулирования. Обязательным для FF является детерминированный фиксированный отклик системы на аварийные сообщения. Технология закреплена стандартами ANSI и IEC
Общий принцип организации подобных магистралей заключается в циркуляции битов на основе механизма битового сдвига. Сеть работает в режиме постоянного сканирования под управлением одного Master-контроллера. Мастер-контроллер задает темп с помощью временных импульсов битовых сдвигов, которые происходят синхронно по всей сети.
Вот уже 18 лет на уровне битовых сенсорных магистралей эффективно используется CAN (Controller Area Network). Эта технология была основана как серийная магистраль для наиболее простого обмена контроллера с устройствами короткими сообщениями (не более 8байт). Используя модифицированный механизм доступа CSMA/CD, осложненный неразрушающим битовым арбитражем, CAN обеспечивает приоритетный доступ к магистрали и 15- битовый циклический контроль ошибок.
Выбор средств автоматизации напрямую зависит прежде всего от вида объекта управления. Так, для управления производством с дискретным характером процессов обычно используются программируемые логические контроллеры, а для управления производством со сложными распределенными в пространстве техническими процессами (целлюлозная, нефтеперерабатывающая, химическая промышленность) лучше подходят распределенные управляющие системы.
Полевая шина – это совокупность коммуникационных методов функционально и пространственно распределенных измерительно-управляющих систем, основанных на серийном соединении – Serial Link. Серийное соединение – это коммуникационная технология нижнего уровня, основанная на принципе побитовой передачи информации является протокол V.24 (RS-232). Он содержит 2 провода и позволяет устанавливать связь на расстоянии до 15 м. Для организации связи между Читать далее
В ИУС обычно выдают 2 класса технологических процессов: непрерывные и дискретные, которые значительно отличаются между собой по способам описания, программирования, выполнения в режиме реального времени. К непрерывным процессам, например можно отнести управление станками ЧПУ, контурными работами, решение задач навигационного управления и т.д. В качестве примера непрерывного управления рассмотрим прямое цифровое регулирование.
Центральным понятием в функционировании дискретного объекта является понятие операции. Операция, реализуемая в технологическом объекте, — это развернутое во времени целенаправленное действие, которое характеризуется своей целью и способом достижения этой цели. завершается по достижении поставленной цели (доведении параметров объекта до заданных значений, перемещении рабочих органов в заданное положение и так далее), либо по истечении отведенного времени, Читать далее
В настоящее время большинство пользователей применяют при программировании PLC языки стандарта IEC 1131-3. Этот стандарт определяет следующие пять языков для программирования PLC: 1.Графический язык последовательных функциональных схем SFC, описывающих схематически программу – логику ее работы на уровне генерирующихся или параллельных процедурных шагов и условных переходов.
Для обеспечения требований предъявляемых к ИУС технологическими процессами, в них должны использоваться ОС реального времени (ОСРВ). Определим отличие ОСРВ от ОС общего назначения. ООС общего назначения, особенно многопользовательские (UNIX, WINDOWS NT) ориентированы на оптимальное распределение ресурсов компьютера между пользовательскими и задачами (системы разделения времени). В ОСРВ – другая главная задача: успеть отреагировать на события, происходящие Читать далее
Системы жёсткого реального времени не допускают никаких задержек реакции системы, т.к.: 1) результаты могут оказаться бесполезными в случае опоздания. 2) может произойти катастрофа в случае задержки реакции. 3) стоимость опоздания может оказаться бесконечно велика.
Одно из коренных внешних отличий СРВ от систем общего назначения – четкое разграничение систем разработки и систем исполнения. Системы исполнения ОСРВ – это набор инструментов (ядро, драйверы, исполняющие модули), обеспечивающих функционирование приложений реального времени.
1. Время реакции системы. Почти все производители СРВ приводят такой параметр, как время реакции системы на прерывание, который представляет собой интервал времени от момента возникновения события на объекте до выполнения первой инструкции в программе. Для различных ОСРВ время реакции системы на предприятие лежит в диапазоне от 4 до 8 мкс.
Количество ОСРВ несмотря на их специфику, очень велико. Среди коммерческих систем реального времени можно выделить группу ведущих систем по объёмам продаж и популярности. Это системы: VxWORKS, OS9,Psos, Linux OS, QNX, VRTX. Определим различные классы ОСРВ:
1. Сближение ОСРВ различных классов. 2. Появление во многих ОСРВ таких продуктов, как JAVA реального времени. 3. Появление в ряде ОСРВ (Linux OS, QNX) дополнительных библиотек, реализующих подмножество программного интерфейса WIN 32, что позволяет в недалёком будущем стать WIN 32 – совместимыми. 4. Появление на рынке Windows SE, предназначенных для вспомогательных систем. Для неё также Читать далее
SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition. Диспетчерское управление и сбор данных являются основным и в настоящее время наиболее перспективным методом управления сложными динамическими системами в жизненоважных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности, энергетике, на транспорте, в космической и военной областях, Читать далее
SCADA – процесс сбора информации реального времени с удаленных точек для обработки, анализа и возможного управления удаленными объектами. Требования обработки реального времени обуславливаются необходимостью доставки всех необходимых событий и данных на центральный интерфейс оператора (диспетчера). Прообразом современной системы SCADA на ранних стадиях развития АСУ являются системы телеметрии и сигнализации. Все современные SCADA системы включают 3 Читать далее
Существует два типа управления удаленными объектами SCADA: 1. Автоматическое 2. Инициируемое оператором системы Основный функциональные компоненты SCADA систем:
1. процесс SCADA применяется в системах, в которых обязательно наличие человека (оператора — диспетчера) 2. процесс SCADA был разработан для систем, в которых любое неправильное воздействие может привести к отказу объекта управления или даже к катастрофическим последствиям.
