Автоматизированная система диспетчерского управления производством фанеры

Используемое оборудование: Siemens, Rittal

Исполнитель: ООО "Электростиль Киров"

Автоматизированная система диспетчерского управления предназначена для организации централизованного диспетчерского контроля (графического представления в виде трендов, таблиц и мнемосхем) технологических параметров, получаемых с производственных участков, сигнализации по месту (на участке варочных бассейнов) и в диспетчерском пункте предаварийных режимов работы технологического оборудования и выходе за пределы допустимых значений технологических параметров, а также параметров учета сырья и готовой продукции.

Основными целями создания системы являются:

• повышение качества и надежности оперативного контроля и управления производством;
• обеспечение оперативно-диспетчерского персонала полноценной достоверной информацией о состоянии технологического процесса производства фанеры в соответствии с оперативным управлением и ведением, а также ретрансляция необходимой информации на верхние уровни управления в ходе процесса;
• повышение эффективности оперативно-диспетчерского управления нормальными и послеаварийными режимами и подчиненным персоналом за счет внедрения средств телемеханики, автоматики, связи и вычислительной техники;
• повышение уровня "прозрачности" производства фанеры за счет автоматизации операций по учету сырья, готовой продукции и оперативного предоставления, данных имеющему соответствующий допуск персоналу;
• повышение производительности оборудования заснет непрерывного мониторинга и оценки загруженности технологического оборудования и равномерного распределения нагрузки по технологическим линиям.

Автоматизированная система диспетчерского управления построена в виде двухуровневой системы:

• нижний уровень: программируемые логические контроллеры (ПЛК) с модулями ввода/вывода и операторскими панелями;
• верхний уровень: операторские станции на базе ПЭВМ с установленным программным обеспечением.

Построение системы "верхнего" уровня выполнено в виде клиент/серверной структуры, в которой основная нагрузка по реализации интерфейсных функций и поддержанию базы данных лежит на сервере опроса.

Человеко-машинный интерфейс реализован на базе автоматизированных рабочих мест оператора-диспетчера, оборудованного по принципу "однопользовательская станция". АРМ оператора-диспетчера реализована на двух ПЭВМ (PCI, PC2). На каждой из станций имеется мнемосхема процесса с элементами сигнализации и визуализации параметров. При выходе какой-либо рабочей станции из строя (программный или аппаратный сбой) управление системой может осуществляться с оставшейся рабочей станции. Станция РС2 имеет дополнительные функции инженерной станции, и используется для настройки системы.

Оперативные данные, а также архивы, тренды и история процесса хранятся на сервере. В целях повышения надежности в сервере применено дублирование накопителя на жестких магнитных дисках по принципу Raid-массива.

Операторские станции осуществляют обмен данными между собой и контроллерами через локальную вычислительную сеть (получают информацию о параметрах технологического процесса, состоянии исполнительных механизмов и т.д.).

По составу функциональных задач система является информационной. Выполнение информационных функций обеспечивает автоматический сбор информации, ее обработку, хранение и выдачу в виде, удобном для оперативного персонала.

Источники информации - измерительные датчики, включенные в соответствующие измерительные каналы, панели оператора, связанные с управляющими контроллерами, интерфейсные модули контроллеров и система пользовательских диалогов, реализованная на верхнем уровне.

При реализации централизованного контроля автоматически, в режиме реального времени, выполняется опрос датчиков, расчет действительных значений параметров, проверка на достоверность по верхним и нижним границам достоверности.

АСДУ обеспечивает реализацию следующих функций. Информационные функции:

• централизованный контроль технологических параметров на дисплее операторских станций (таблица параметров, тренды);
• мнемоническое изображение объектов диспетчеризации на дисплее операторских станций с элементами сигнализации положения исполнительных механизмов, сигнализации отклонения параметров и цифровой индикации параметров;
• тревожная сигнализация в диспетчерской (световая и звуковая) предаварийного режима работы оборудования;
• тревожная сигнализация (световая) предаварийного режима работы оборудования на участке варочных бассейнов;
• печать операционного журнала, технологических карт, суточной ведомости;
• выдачу информационных сообщений оперативному персоналу (работа в режиме советчика);
• архивирование технологических параметров и отклонений;
• просмотр архива технологических параметров и сигнализаций за выбранный период времени.

Автоматизированная система диспетчерского управления реализована с применением микропроцессорных устройств управления, архитектура которых оптимизирована для решения задач диспетчерского контроля и автоматического регулирования.

Основные технические средства имеют конструктивно законченное исполнение шкафного типа или блочно-модульное исполнение.

Для связи сервера с существующими полевыми устройствами использована промышленная информационная сеть Profibus DP.

Основными преимуществами сети PROFIBUS являются: высокая степень защиты передачи данных, стандартная структура сообщений, возможность свободного подключения и отключения узлов во время работы сети, наличие топологий с повышенной надежностью функционирования, наличие электрических, оптических и инфракрасных каналов связи, возможность использования сетевых компонентов других производителей, простая и ясная архитектура сети.

В качестве устройств сбора и первичной обработки информации выбраны программируемые логические контроллеры Simatic S7-300 фирмы Siemens.

Новые программируемые контроллеры SIMATIC S7-300C (Compact) выпускаются в виде моноблоков, объединяющих в своем составе центральный процессор и встроенные входы-выходы для подключения датчиков и исполнительных механизмов. Для решения простых задач автоматизации S7-300C используются без каких-либо расширений. Для построения более сложных систем в S7-300C могут применяться модули ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300.

Программируемые контроллеры S7-300C предназначены для применения в машиностроительном производстве, автомобильной промышленности, станкостроении, в системах управления производством пластмасс и пластмассовых изделий, в пищевой промышленности, упаковочных машинах, на объектах городского хозяйства, в энергетике и т.д.

Конструктивные особенности:

• Компактные пластиковые корпуса, монтаж на профильные шины S7-300.
• Увеличенные объемы рабочей памяти, высокая скорость выполнения команд.
• Применение новой концепции загрузки и сохранения данных во время работы центрального процессора с использованием новых микрокарт памяти (SIMATIC MMC - Micro Memory Card).
• Встроенный MPI интерфейс. Наличие моделей с дополнительным встроенным интерфейсом PtP (Point-to-Point) или PROFIBUS-DP (ведущее/ведомое устройство).
• Набор встроенных входов и выходов. Все дискретные входы могут использоваться для ввода дискретных сигналов или выполнения специальных функций.
• Набор встроенных функций, обеспечивающих поддержку работы входов прерываний, скоростных счетчиков, импульсных выходов, ПИД-регуляторов, измерителей частоты.
• Возможность применения широкой гаммы сигнальных, функциональных, интерфейсных и коммуникационных модулей программируемых контроллеров SIMATIC S7-300.

В качестве устройств сбора данных с датчиков использованы станции ввода/вывода ЕТ200М (Siemens).

В состав программного обеспечения Автоматизированной системы диспетчерского управления технологическим процессом производства фанеры входят:

• программное обеспечение управляющих контроллеров (операторских панелей). В качестве инструментальной среды для контроллеров S7-300 программирования предлагается использование пакета Step-7;
• программное обеспечение ПЭВМ для организации автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора Siemens WinCC.

Программное обеспечение управляющих контроллеров должно обеспечивать следующие функциональные возможности:

• прием и обработку сигналов аналоговых и дискретных датчиков;
• управление сигнализациями;
• выдачу информации на ПЭВМ;
• автономную работу контроллера при выходе из строя ПЭВМ;
• накопление промежуточных данных в памяти контроллера при потере связи с диспетчерским пунктом в течение времени, необходимом для устранения неполадки;
• обмен информацией с ПЭВМ.

Программное обеспечение ПЭВМ состоит из двух частей (базовое ПО - Scada и прикладное ПО) и позволяет реализовывать:

• разграничение прав доступа к системе на уровне оператора, технолога, программиста, руководителя;
• построение графических видеограмм (мнемосхемы процесса с сигнализацией отклонений технологических параметров, работы оборудования, положения ИМ и цифровыми показаниями значений основных технологических параметров);
• построение сводной таблицы параметров;
• построение видеограмм трендов основных технологических параметров;
• построение инженерных видеограмм (ввод исходных данных, корректировка уставок сигнализаций и т.д.).
• архивирование и просмотр архива технологических параметров;
• ведение журнала оператора;
• печать технологических карт, журнала оператора, отчетов;
• возможность представления диспетчерской информации на верхнем уровне;
• рапорты и отчеты по состоянию системы учета сырья и готовой продукции.

К списку проектов >>

---

проекты до 2018-го года - старая версия сайта >>