Анализ технических средств среднего уровня

АСУ ТП должна создаваться как иерархическая многоуровневая система с централизованным управлением и распределенной функцией сбора данных [19]. Перечень уровней иерархии:
периферийное оборудование (полевой уровень) - понятие, объединяющее датчики, анализаторы, преобразователи и исполнительные механизмы. А также электрические и другие приводы, установленные как непосредственно на технологическом оборудовании, так и в специальных помещениях.
1-й уровень. - программируемые логические контроллеры и устройства распределенной периферии (ЕТ), осуществляющие распределенный сбор данных, получение управляющих команд от верхнего уровня, централизованную обработку и выдачу управляющих воздействий на полевой уровень
2-ой уровень – Человеко-машинный интерфейс, включающий в себя SCADA (автоматизированные рабочие места персонала), базы данных, а также совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих приём информации с нижних уровней и передачу на верхние.
Поскольку для управления системой необходимы производители, на оборудовании которых возможна реализация принципа распределенной периферии. Для решения создания распределенной системы необходим один мощный централизованный контроллер и устройства удаленного приема ввода/вывода сигналов [13]. Данное оборудование объединяется в единую функционирующую систему и обеспечивает достаточную степень надежности.
Для сравнения производителей контроллеров были выбраны следующие модели: Siemens CPU 1517-3 PN/DP, Schneider Electric Modicon 580, ABB AC500.
Сравнительная характеристика контроллеров приведена в таблице 2.4
Таблица 2.4 – Сравнительная характеристика контроллеров
Технические характеристики Siemens CPU 1517-3 PN/DP Schneider Electric Modicon 580 ABB AC500
Максимальная скорость передачи данных, Мбит/с 100 100 100
Напряжение питания, В 24 24 20,4 ÷ 28,8
Максимальная потребляемая мощность, Вт 5,5 5,5 5,5
Возможность подключения распределенных станций Да Нет Нет
Количество аналоговых входов/выходов 4096 1920 1464
Протокол связи TCP/IP, MRV, HTTPS, NTP, ISO на TCP, UDP MODBUS RTU, MODBUS TCP Twin CAT ADS, Modbus TCP
Интерфейс PROFINET, RS-485 ETHERNET,  RS-232C и RS-485 ETHERNET
Температура окружающей среды, С -20…+50 -10 …+35 0…+45
Степень защиты IP20 IP20 IP20
Согласно таблицы 2.4 можно прийти к выводу, что контроллер Siemens CPU 1517-3 PN/DP, имеет ряд важнейших преимуществ относительно других рассматриваемых программируемых логических контроллеров.
возможность подключения распределенных станций удаленной периферии;
большое количество подключаемых сигналов ввода/вывода;
большое количество протоколов связи, для обмена данными;
интерфейс PROFINET;
больший объем памяти.
Центральные процессоры предназначены для больших установок, а также для решения сложных задач автоматизации

. Центральный процессор имеет следующие характеристики:
высокопроизводительный микропроцессор, имеющий время выполнения логической команды менее 0,1мкс;
наличие гибких возможностей расширения системы ввода/вывода;
встроенный MPI интерфейс;
переключатель режимов работы, имеющий доступ к программе и данным, который может быть запрещён удалением ключа переключения режимов работы;
диагностический буфер, способный хранить до 120 последних сообщений об ошибках и прерываниях;
наличие встроенных сервисных функций обслуживания человеко-машинного интерфейса;
встроенные часы реального времени;
наличие возможности установки одной карты памяти емкостью до 64 Мбайт. Карты RAM используются для расширения объема загружаемой памяти, карты Flash- EEPROM – для энергонезависимого хранения программ и данных;
встроенные коммуникационные функции.
Модуль ETHERNET-IP и Modbus TCP, 1x10/100Base-T/TX предназначен для подключения контроллеров к сети Industrial Ethernet. Процессор способен работать в комбинированном режиме, что обеспечивает поддержку интерфейса приемопередатчика SEND/RECEIVE и выполнение функций связи [21].
скорость передачи 10Мбит/с;
объем данных пользователя до 8Кбайт;
соединение с AUI/ITP 15-полюсное гнездо соединителя D-типа.
В качестве модулей контроллера выбираем ET200SP:
-модули дискретного ввода DI16 (16 входов, =24В) – обеспечивает вывод сигналов от процессорного модуля к исполнительным устройствам;
-модули дискретного вывода DO16 (16 выходов, ~100…240В) – обеспечивает вывод сигналов от процессорного модуля к исполнительным устройствам.
Внешний вид выбранного контроллера представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Внешний вид контроллера Siemens
Модули ввода дискретных сигналов разработаны с целью преобразования входных дискретных сигналов контроллера во внутренние логические сигналы