Файл: Предусмотреть 5 5 1 структурная схема системы управления 6.docx

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Выполнение курсовой работы предусматривает выбор модулей для проектно-компонуемого контроллера, выбор операторской станции, а также разработку структурной схемы комплекса технических средств.

Преимущества обработки информации и осуществления функций управления с использованием цифровых методов являются вполне очевидными. Однако данные, которые поступают из внешнего мира, обычно представлены в аналоговой форме. Необходимый аналого-цифровой интерфейс обеспечивает системы сбора данных (ССД). Они преобразуют исходные данные от внешних устройств (например, датчиков) в цифровой код, пригодный для цифровой обработки. Диапазон применения ССД необыкновенно обширен - начиная от простого текущего контроля значений одной аналоговой переменной и кончая контролем и управлением сотней параметров в ядерных агрегатах, современных летательных аппаратах и т.п.

---

Перед разработчиками весьма часто встает задача согласования параметров периферийных устройств, воспринимающих информацию из внешнего мира, с параметрами модулей ввода аналоговых сигналов с систему сбора данных.

Трудности реализации интерфейсных схем, состоят в том, что периферийные устройства, как правило, имеют выходные сигналы разного уровня и различной природы (напряжение, ток, частота и т.п.). Аналогичная задача решается в случае разного напряжения питания управляющего контроллера и его периферийных устройств.

Поэтому задача разработки недорогих унифицированных модулей ввода данных с высокими эксплуатационно-техническими характеристиками для систем сбора данных является весьма актуальной.

Целью курсовой работы является разработка комплекса технических средств АСУТП на базе контроллеров серии ADAM-4000 с заданным количеством определённых входов и выходов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- в соответствии с заданием подобрать по каталогу контроллер;

- выбрать необходимые модули ввода/вывода;

- исходя из количества каналов в модулях и количества каналов ввода/вывода, требуемых по заданию, подобрать необходимое количество соответствующих модулей ввода/вывода;

- разработать схему электрических подключений.

Таким образом, после выполнения курсовой работы планируется приобретение теоретических знаний:

- для формирования требований к компонентам комплекса технических средств АСУТП;

- для разработки проектно-компонуемых контроллеров;

- для правильного выбора модулей контроллера и принадлежностей к нему, а также для правильного выбора вычислительных средств;

- для самостоятельного использования справочной и нормативной документации по компонентам технических средств АСУТП.
Исходные данные
Исходные данные на проектирование

Задание N 4* Предусмотреть:

1.Запись состояния аналоговых сигналов объекта N2: х2ан1, х2 ан2, х4 ан3, х2ан4 в файл после мажорирования дискретного входа х1.1; передачу записанных значений к аналоговым входам объекта № 3, индикацию состояния записанных сигналов на ПК N 4. х4ан1, х4 ан2, х4 ан3, х4ан4 –датчики с унифицированным токовым сигналом.

---

2. Индикацию интервала времени между записями на ПК N 4.

3. Подсчет числа L событий у = f(х1, х2, хЗ, х4) = 1 и передачу этого числа в “EXCEL”.

4. Локальное аналоговое ПИД- регулирование одного параметра х3ан. (термопара ТХК (тип Е ) на объекте N3, переход в ручной режим при выполнении условия х1=1 либо по достижению заданного значения интеграла отклонения параметра х1ан., вычисленного в VisSim

3. Выходные сигналы объектов подавать на устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 4000/485, подключенные к программируемым контроллерам APAX-5522PELX-AE, входные сигналы- через устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 4000. Распределенные УСО подключать к промышленным рабочим станциям. Использовать при необходимости нормализаторы сигналов, терминальные платы, платы коммутаторов/усилителей аналоговых сигналов.

---

Задание N 1

Предусмотреть:

1. Локальное импульсное ПИД- регулирование одного параметра на объектах N 1, N 2, N 4 ,

(x1 ан.- термопара ТХК (тип Е), x2 ан.- однополярный сигнал 0-10в, x4 ан.- токовый сигнал 4-20 мА.

2. Индикацию на ПК объекта N 3 через заданный промежуток времени значения наибольшего из трех регулируемых параметров объектов N 1, 2, 4. Сигнализацию на соответствующем ПК выход каждого

регулируемого параметра объектов N 1,2, 4 за пределы ограничений и запись этого значения в файл на ПК объекта N 3.

3. Индикацию на ПК объекта N 3 ( в виде смены информации на табло) номера любого из объектов (N1, N 2 или N4 ), где аналоговый сигнал вышел за пределы ограничений, передачу этого номера и значения сигнала в момент превышения границ на ПК объекта N1 .

4. 
   Возможность индикации состояния заданной логической функции у = f(х1, х2, хЗ, х4) дискретных выходных сигналов объектов N1,N2,N3,N4 на ПК объекта N 2.
   

.

Примечание: логическую функцию у = f(х1, х2, хЗ, х4) следует предварительно минимизировать.

ПОДВАРИАНТЫ:
1. Входные сигналы- устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 4000, выходные сигналы- устройства для сбора данных и управления , устанавливаемые в IBM PC совместимые компьютеры. Использовать при необходимости нормализаторы сигналов, терминальные платы.
2. Входные сигналы- устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 4000, выходные сигналы- устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 5000
3. Входные сигналы – модульный промышленный компьютер MIC, выходные сигналы - устройства удаленного сбора данных и управления на базе серии ADAM 5000
4. Входные и выходные сигналы- устройства для сбора данных и управления , устанавливаемые в IBM PC совместимые компьютеры . Использовать нормализаторы сигналов , терминальные платы, платы коммутаторов/усилителей аналоговых сигналов.

Вар Логическое выражение
4



1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Разрабатываемый прецизионный модуль аналогового ввода предназначен для использования в распределенной системе сбора данных (ССД) семейства ADAM-4000 компании Advantech. Эта серия является одной из наиболее функционально насыщенных и используется для построения простых систем сбора данных с

---

использованием интерфейса RS-485.

Для определения путей решения задачи необходимо сначала оценить принципы построения и основные параметры модулей ввода данных и особенности аналоговых сигналов, поступающих на их входы, используемые интерфейсы передачи данных и, конечно, особенности ССД ADAM-4000.

1. Анализ входных аналоговых сигналов модулей ввода

К аналоговой периферии систем сбора данных в большинстве случаев относят датчики различного рода физических величин. Простейшим типом аналоговых датчиков являются некомпенсированные датчики. В состав этих недорогих базовых датчиках входит только чувствительный элемент (сенсор). Простота и низкая цена некомпенсированных датчиков приводят к тому, что на плечи потребителей ложится обеспечение целого ряда задач по нормализации выходного сигнала, которые обычно берет на себя разработчик датчика.

Существенно облегчить задачу могут датчики с температурной компенсацией и калибровкой. Эти приборы включают в себя кроме сенсора, встроенные в кристалл резисторы и термисторы, калиброванные с помощью лазерной подгонки с тем, чтобы выдать относительно стабильный выходной сигнал при любой температуре. Такие параметры, как смещение при нулевом уровне внешних воздействий и диапазон, калибруются при изготовлении, чтобы обеспечить незначительный разброс параметров от прибора к прибору.

Наиболее «законченными» являются датчики со стандартным выходным сигналом, максимально облегчающие задачу пользователя. Эти датчики содержат кроме сенсора и встроенных в кристалл элементов температурной компен-

сации и калибровки, схему усилителя для увеличения

---