ВОПРОС №5. МАКЕТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

После выбора системы разработки был разработан макет системы управления биотехнологическим оборудованием.

Макет системы управления состоит из трех уровней:

1- Промышленный компьютер

2- Контроллер

3- Периферийные устройства

Структурная схема макета системы управления биотехнологической установкой представлена на рисунке 1.

Рис.1 - Структурная схема макета системы управления

А1 — промышленный компьютер (ПК);

А2 — контроллер;

А3 — преобразователь температуры;

А4 — преобразователь pH;

А5 — преобразователь pO₂;

А6 — модуль вывода;

B1-B3 – датчики;

Линия 1 — RS232;

Линия 2 — RS485.

Промышленный компьютер является ведущим устройством, которое общается с контроллером. В свою очередь контроллер является ведущим устройством по отношению к периферийным устройствам, таким как преобразователи, модули вывода и т. д.

Промышленный компьютер осуществляет визуализацию данных и подает управляющие команды на контроллер. Контроллер ведет сбор данных от периферийных устройств и посылает в них управляющие команды, а также обеспечивает связь между промышленным компьютером и периферийными устройствами. Он согласует интерфейсы RS232 в RS485. Так же контроллер согласует протоколы связи между ПК и контроллером и контроллером и периферийными устройствами. В контроллере реализованы программы регулирования различных параметров.

Периферийными устройствами являются: преобразователи сигналов с датчиков температуры, pH, pO₂, модули вывода. Каждое из устройств является контроллером. В каждом преобразователе сигналов с датчиков температуры, pH, pO₂ входной аналоговый сигнал с датчиков преобразуется в цифровой, усредняется, приводится к шкале, и калибруется. Модуль вывода служит для управления электропневмопреобразователями клапанов согласно сигналам с ПК.

Связь между промышленным компьютером и контроллером построена на базе интерфейса RS232.Связь между контроллером и периферийными устройствами построена на базе интерфейса RS485. Драйвер шины RS485 позволяет подключить до 32 устройств. Длина линии связи до 1200 м. В обеих линиях связи используется гальваническая развязка сигналов, что обеспечивает помехозащищенность системы.