22.03.2004

Использование типовых блоков сборок РТЗО для работы в составе АСУ ТП

В связи с имеющейся в настоящее время тенденцией к повышению автоматизации технологических процессов в энергетике и промышленности, перед ОАО "ЧЭАЗ" - одного из крупнейших предприятий России и СНГ по производству низковольтных комплектных устройств для этих отраслей народного хозяйства, встала задача по модернизации выпускаемой продукции с учетом новых веяний.

В рамках этой важной программы ОАО "ЧЭАЗ", а именно Инженерным комплексом низковольтных комплектных устройств совместно с АООТ "ЦКБ Энергоремонт" (Москва) проведена работа по разработке макетного образца шкафа РТЗО-88ВМ, обеспечивающего "цифровое" подключение электропривода запорно-регулирующей арматуры в автоматическую систему управления технологическим процессом (АСУТП) на основе распределенных микропроцессорных систем управления.

В данном техническом решении используется шкаф с тремя видами блоков присоединения с объектом (УСО) для дистанционного управления шкафом, собранными на одной DIN-рейке. Управление  устройством может осуществляться по одной из стандартных полевых шин (PROFIBUS, MODBUS, CAN и т.д.). В зависимости от требуемой полевой шины, устанавливается соответствующий модуль связи (buscoupler). Таким образом, для управления и диагностики РТЗО необходима только двухпроводная линия связи (витая пара).

В качестве микропроцессорной системы управления используется аппаратура фирмы "Moeller".

Конструктивно шкаф включает в себя, кроме блоков присоединений, блок питания и DIN-рейку модулей УСО.

В сборке используются различные типы блоков присоединений:

1. Блок управления задвижкой с реле отмены команд. Управляющие команды в данном случае формируются в виде импульсов;

2. Блок управления задвижкой без реле отмены команд. Здесь используется "жесткая" команда управления;

3. Блок для подключения электродвигателя.

В состав электрической арматуры, собранной на DIN-рейке, входят:

- модуль питания УСО;

- модули УСО - в разработанном макете применен модуль, обеспечивающий сбор данных, выдачу команд управления и связь;

- промежуточные реле.

Сигналы от блоков сборки через промежуточные реле собираются модулем УСО и с помощью его микропрограммы становятся доступны контроллеру (компьютеру) верхнего уровня. Управляющие команды проходят в обратной последовательности.

Обработка входных сигналов, формирования команд управления осуществляется контроллером (МПК) по соответствующим алгоритма. Для управления различными типами запорно-регулирующей арматуры и электроприводом применяются различные алгоритмы. Это обусловлено как спецификой приходящих данных о состоянии арматуры (и, возможно, диагностических данных), так и различным способом формирования команд управления (импульсные, либо непрерывные). Сопоставляя приходящие данные с командами управления, можно сформировать дополнительную диагностику состояния объекта управления. Такой анализ также является неотъемлемой частью алгоритма управления в МПК- его применение позволяет минимизировать количество необходимых входных сигналов. Алгоритм предусматривает также интерпретацию данных для передачи в SCADA- систему операторских станций и принимаемых оттуда команд.

Работоспособность модернизированного РТЗО проверялась на макете шкафа с двумя задвижками и одним электродвигателем. Также использовались следующие аппаратные средства:

- макетный шкаф РТЗО-88М;

- промежуточные реле фирмы "Finder";

- программируемый модуль УСО фирмы "Moeller" PS4-201-MM106 на 8 дискретных входов и 6 дискретных выходов;

- модуль питания 220/24 В.

Используемые программные средства:

- программный пакет Moeller: Sucosoft S40 v.5.00;

- пакет драйверов ввода-вывода "Klokner-Moeller MOA: Intellution I/O Drivers & OPC Servers";

- SCADA-система "iFIX" фирмы Intellution.

С помощью программного обеспечения фирмы "Moeller" организован интерфейс  обмена данными между линейкой модулей УСО  и компьютером верхнего уровня. Программа загружается в модуль  "Moeller" PS4-201-MM106 через интерфейс RS-232 и хранится в энергонезависимой памяти модуля.

На компьютере верхнего уровня был создан демонстрационный проект в среде программирования системы  "iFIX". Проект представляет из себя не-сколько видеограмм и программный код, эмулирующий реальный алгоритм управления.

Полностью программно-аппаратный комплекс макетного образца позволяет наглядно продемонстрировать процесс интеграции сборки РТЗО-88М в АСУ ТП распределенной структуры и опробовать процесс управления запорной арматурой и электродвигателем.

Испытания показали, что РТЗО могут заменить морально устаревшие предыдущие версии этих устройств и могут легко включаться в состав действующих или создаваемых АСУ ТП.

В настоящее время разрабатывается серия РТЗО-88ВМ.

Н.И. Шаварин, К.В. Быков
ОАО "ЧЭАЗ"

Журнал "Энергетик" 
(№ 2, 2004 г.)


АРХИВ НОВОСТЕЙ: