Микропроцессорная система контроля и управления криогенной воздухоразделительной установки

Микропроцессорная система контроля и управления (МСКУ) предназначена для контроля технологических параметров и автоматического управления воздухоразделительной установкой типа ААж-0,6 (0,7).

МСКУ является распределенной многоуровневой системой управления. Функциональный состав системы представлен на рисунке.

Первый (нижний) уровень системы организован с помощью измерительных преобразователей трех типов: МСС-0824, AMR8-1K, BC-36М. Измерительные преобразователи осуществляют сбор данных от датчиков давления, расхода, уровня, температуры и т.д., одновременно обеспечивая электропитание данных сенсорных устройств.

Обработка дискретных сигналов осуществляется с помощью модулей дискретного ввода/вывода двух типов: автономного релейного модуля РМ-БКО (управление клапанами блока комплексной очистки) и релейного модуля МС-8АС8 (управление отсечными клапанами блока разделения). Релейный модуль МС-8АС8 является модулем расширения преобразователя МСС-0824.

Управление аналоговыми позиционерами и регуляторами мощности нагревателей осуществляется по каналам токового выхода 4-20 мА измерительных преобразователей МСС-0824.

Измерительные преобразователи и релейные модули расположены в непосредственной близости от первичных сенсорных устройств и электропневматических приводов. Это позволяет отказаться от использования длинных сигнальных и управляющих кабелей, что, в свою очередь, обеспечивает быстрый монтаж и удобство дальнейшего технического обслуживания.

Измерительные преобразователи и блоки первого уровня системы управления воздухоразделительной установкой объединены в сеть RS-485, находящуюся под управлением контроллера второго уровня системы.

Второй уровень МСКУ, также расположенный в цеховом помещении, выполнен на базе встраиваемого промышленного компьютера типа ARK-33хх производства фирмы Advantech. Исполняемая программа панельного компьютера реализует алгоритм сбора данных и обеспечивает мониторинг измеряемых параметров на уровне местного поста управления. Для организации функций мониторинга и управления системой на цеховом уровне используется промышленный монитор с сенсорным экраном типа FPM 3151G.

Элементы второго уровня системы адаптированы для работы в условиях повышенной вибрации и широкого диапазона температур (от –20°С до +50°С). Электропитание элементов системы контроля и управления воздухоразделительной установки, относящихся к 1 и 2 уровням, осуществляется от единого источника бесперебойного питания.

Панельный компьютер выполняет функции ТСР-сервера и обеспечивает двухстороннюю передачу данных по выделенной Ethernet линии, образуя локальную сеть с компьютерами АРМ технического персонала, формирующими третий уровень системы.

Третий уровень системы контроля и управления воздухоразделительной установки представляет собой персональный компьютер (несколько компьютеров), имеющий доступ в локальную сеть системы в качестве ТСР-клиента. Функциональные возможности программного обеспечения, а также графический интерфейс программы максимально адаптируются к пожеланиям пользователя. Средой для разработки программного обеспечения второго и третьего уровней системы управления является пакет "LabVIEW" фирмы "National Instruments".

Принцип построения распределенной многоуровневой системы контроля хорошо себя зарекомендовал как при модернизации устаревших систем контроля и управления воздухоразделительными установками, так и при расширении функциональных возможностей действующих систем.