§4. Аппаратное обеспечение

Аппаратно-программный комплекс АСУ ТП производства спирта реализован на базе двух промышленных компьютеров, объединённых 100 мегабитной сетью Ethernet и работающих под управлением ОС РВ QNX 6.3.

Основным технологическим объектом управления является аппарат производства спирта. Структурная схема АСУ ТП производства спирта представлена на рис. 3:

Рисунок 3. Структурная схема АСУ ТП

Основу аппаратной части системы составляет управляющий промышлен ный компьютер фирмы Advantech, выполненный на базе шасси IPC-610P4 и имеющий в своём составе следующие устройства:

• процессорная плата PCA-6004 (Pentium Celeron 800 МГц, ОЗУ 128 Мбайт);
• 32-х канальная плата АЦП PCL-813 (2 шт.);
• многофункциональная 1-канальная плата АЦП PCL-818L (2 шт.);
• 32-х канальная плата ЦАП PCI-1724U;
• многофункциональная 12-ти канальная плата ЦАП PCL-727;
• накопитель на флэшдиске фирмы M-Systems серии IDE PRO (256 Мбайт);
• блок питания типа ATX.

Второй промышленный компьютер построен на базе шасси IPC-6606BP-25Z (Advantech) и тоже использует про цессорную плату PCA-6004. Этот компьютер размещается в специальном отсеке стола оператора, и на него возложены функции АРМ (рис. 4):

Рисунок 4. Помещение АРМ оператора

Рабочее место оснащено 17" ЖК монитором фирмы LG и системой звуковой сигнализации, использующей звуковую карту Sblive 5.1 и акустические колонки Sven.

Внедрённая АСУ ТП производст ва спирта легко расширяется за счёт подключения дополнительных рабочих мест, таких, например, как АРМ технолога.

Конструктивно управляющий ком плекс АСУ ТП построен на базе 19" электротехнического шкафа для промышленных применений серии TS8 фирмы Rittal (рис. 5).

Рисунок 5. Шкаф управления (стадия пусконаладки)

В этом шкафу, помимо управляющего компьютера, размещены модули релейной коммутации (TBR-8 фирмы Fastwel и ADAM-3854 фирмы Advantech), клеммные соединители WAGO, нормализаторы сигналов (SCM-7B фирмы Dataforth), барьеры искробезопасности (серии Z7хх фирмы Pepperl+Fuchs Elcon), источник бесперебойного электропитания (SmartUPS мощностью 700 Вт компании APC), сетевое оборудование.

С помощью модуля преобразователя интерфейсов ADAM-4520 (Advantech) в шкафу управления организован выход RS-485, по этому интерфейсу через модуль ADAM4050 (Advantech) осуществляется подключение к системе дискретных каналов вводавывода удалённых технологических объектов.

В отдельном шкафу (рис. 6) размещены блоки электропневмопреобразователей (ЭПП) и пневмоэлектропреобразователей (ПЭП), обеспечивающие преобразование и нормализацию входных пневмосигналов от датчиков и выходных аналоговых управляющих сигналов, передаваемых на мембранные исполнительные механизмы (пневмоклапаны).

Рисунок 6. Шкаф с преобразователями ЭПП и ПЭП

В этом же шкафу установлены преобразователи сигналов термометров сопротивления БПО-32.

Во взрывоопасной зоне производства до внедрения описываемой АСУ ТП использовались исключительно датчики с пневмовыходом и исполнительные механизмы с пневмовходом.

Однако реконструкция цеха производства спирта была немыслима без расширения функций контроля и регулирования, а это потребовало включения в состав КИПиА современных датчиков давления, индуктивных и вихревых расходомеров, а также частотных преобразователей со стандартным интер фейсом 4…20 или 0…5 мА.

Часть этих приборов расположена во взрывоопасной зоне, поэтому имеет взрывозащищённое исполнение (Ex) и связывается с нормализаторами сигналов через соответствующие барьеры искробезопасности серии Z7xx.

Таким образом, в данном случае мы имеем положительный опыт внедрения и эксплуатации смешанной системы контроля и регулирования, состоящей из датчиков и исполнительных механизмов с пневматическим и искробезопасным электрическим интерфейсом, с соответствующими цепями съёма аналоговой информации и управления.

Описанный подход позволил существенно сэкономить средства при реконструкции цеха и внедрении АСУ ТП.