Описание состава и алгоритма функционирования МПСУ

Описание состава и алгоритма функционирования выбранной МПСУ проведем на примере автоматизированной системы управления паровым котлом, в части станции авторегулирования (см. пример на стр.6).

Описание состава системы

1. Ввод сигналов от датчиков информационной подсистемы в рабочую станцию оператора осуществляется с помощью модулей удаленного ввода информации серии ADAM-4000 фирмы Advantech: ADAM-4017 – для ввода токовых сигналов, ADAM-4018 – для термопар и милливольтовых датчиков, ADAM-4013 – для термометров сопротивления, ADAM-4052 – для дискретных сигналов.

Количество контролируемых параметров на 1 котел составило 175 аналоговых (температура, давление и расход по пароводяному и газовоздушному трактам котла, температурный режим металла поверхностей нагрева и барабана, расход и давление топлива) и 32 дискретных (состояние основных механизмов, клапанов и задвижек). Количество установленных модулей ADAM – 30 шт. Устанавливаются они рассредоточено в непосредственной близости к существующим клеммным соединениям цепей датчиков. Ввод информации от модулей в компьютер осуществляется по интерфейсу RS-485 с помощью витой пары.

2. Для авторегулирования применены модули ADAM-4000 для «медленных» регуляторов (температуры перегрева пара, рециркуляции дымовых газов и непрерывной продувки) и скоростной 16-канальный АЦП VADI-4 для остальных («быстрых») регуляторов. Для гальванической развязки и нормализации сигналов, поступающих на вход АЦП, использованы нормализаторы сигналов типа ADAM-3012.

Выдача управляющих воздействий цифровых регуляторов на исполнительные механизмы осуществляется с помощью двух шестнадцатиканальных плат VDOUT с твердотельными реле (нагрузочная способность = 30 В/0,5 А) с питанием выходных цепей от двух спаренных источников LX-200 фирмы Computer Products (=24 В/9 А).

Описание алгоритмов обработки информации в системе

Каждый контролируемый параметр на стадии его определения (измерения или вычисления) подвергается стандартной математической обработке, которая включает:

- масштабирование измеренных сигналов;

- контроль достоверности, путем сравнения с уставками «больше/меньше», «предельная скорость», а также путем логического анализа значений взаимосвязанных между собой параметров;

- контроль нарушений регламентных границ (для каждого параметра могут быть заданы предупредительные и аварийные уставки на нижней и верхней границах).

Кроме того, в системе предусмотрена специальная математическая обработка, которая осуществляет вычисление непосредственно измеряемых параметров (или корректирует значения измеренных параметров) с помощью формул. Формулы могут включать следующие основные компоненты:

- арифметические и логические операции, элементарные функции;

- функции, реализующие номинальные статические характеристики термопар и термометров сопротивления;

- функции, оперирующие со значениями контролируемых параметров (текущее значение одного параметра, Y_min, Y_max и Y_mid для группы параметров, скорость изменения параметра и т. п.).

Особый класс функций (алгоблоков) позволяет, как из кубиков, собрать необходимую систему регулирования («ПИД-регулятор», «ПИД-корректор», «дифференциатор», «демпфер» и т.д.).