Характеристики выбранных средств автоматизации

Учитывая стоимость, показатели надежности и функциональные возможности отечественных и зарубежных производителей принято следующее решение - построение системы автоматизации осуществлять на базе программно-технического комплекса фирмы Siemens, так как он является наиболее рациональным и целесообразным. Из обширного многообразия оборудования, которое требуется для автоматизации промышленного производства, выделяются специальные наборы сертифицированного, унифицированного и защищенного от производственных помех оборудования фирмы Siemens под названием Simatic, которое предназначено для эффективного решения широкого круга задач автоматизации. К достоинствам оборудования Simatic можно отнести его модульное построение, возможность создания, как простейших, так и более сложных территориально распределенных АСУТП для различных отраслей промышленности, многофункциональность. К тому же оборудование Simatic позволяет выполнять функции автоматизированного удаленного контроля многоуровневых объектов, а также оценивать аварийные ситуации.
Исходя из информационной нагрузки, выбираем контроллер, который будет обрабатывать сигналы, поступающие на него с датчиков по запрограммированному алгоритму, реализуя функцию регулирования и выдавать значения контролируемых и регулируемых параметров на станцию оператора, а также формировать сигналы на соответствующем выходе.
В качестве среднего уровня автоматизации выбираем микропроцессорный контроллер SIMATIC S7-1200 фирмы Siemens, который нужен для обработки информации от датчиков и выдачи управляющих воздействий.
Основанием для выбора именно этой модели контроллера послужила невысокая информационная нагрузка.
Контроллер SIMATIC S7-1200 - компактный модульный программируемый контроллер, предназначен для измерений унифицированных выходных аналоговых сигналов в виде напряжения и силы постоянного электрического тока, сопротивления, сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления от первичных измерительных преобразователей, и на основе получаемой измерительной информации выработки сигналов регулирования параметров технологического процесса, выдачи сигналов сигнализации, диспетчерского управления. SIMATIC S7-1200 используется для решения задач автоматизации производства и технологических процессов низкой и средней сложности в различных отраслях. Контроллеры характеризуются компактным модульным исполнением, широкими функциональными возможностями, удобным для пользователя языком программирования STEP 7 Basic, позволяющим оптимизировать проектные системные решения [3].
Модули ввода/вывода контроллеров в пластиковых корпусах устанавливаются на 35-мм профильную DIN-рейку. Подключение к соседним модулям осуществляется с помощью выдвижного штекера, вмонтированного в модуль, наружные соединения возможны через съемные терминальные блоки, что позволяет проводить замену модулей без демонтажа внешних цепей. Конструкция контроллеров позволяет встраивать их в стандартные электротехнические, монтажные шкафы или другое монтажное оборудование, защищающее от воздействия внешней среды, обеспечивающее подвод сигнальных проводов и ограничивающее доступ к контроллеру.
Контроллер SIMATIC S7-1200: обладает широкими функциональными возможностями и высокой производительностью при относительно низкой стоимости; работает в реальном масштабе времени, обладает мощными коммуникационными возможностями; имеет широкий спектр модулей и плат различного назначения; прост в установке, программировании и обслуживании; обладает мощной системой программирования, конфигурирования и технической диагностики.
Необходимо выбрать сигнальные модули, которые предназначены для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов

. При оценке информационной нагрузки количество каналов ввода/вывода следует брать с 20% запасом. Чтобы выбрать блок питания нужно рассчитать суммарную силу тока, которая необходима для питания устанавливаемых модулей.
Программно-технические средства верхнего уровня АСУТП.
Для управления и мониторинга параметров протекания технологического процесса предусматривается использования панели оператора HMI, компании Siemens KTP 700 Comfort. Данная панель устанавливается непосредственно на дверь шкафа управления. Панель обеспечивает функциональную автономность уровня ПЛК от верхнего уровня, т.е. в случае необходимости, позволяет полностью выполнить функции оперативного управления установкой.
Важным фактором, помимо самого оборудования, является функциональность и удобство программной среды разработки. Обычно предлагается использовать отдельные пакеты для программирования контроллеров, средств операторского интерфейса и сетевого обмена данными. Этап объединения всех компонентов системы для совместной работы является достаточно трудоемким. При дальнейшей отладке системы внесение изменений в проект одного устройства может повлечь за собой необходимость изменения программы всех других, работающих совместно. Комплексный подход к параметрированию и программированию систем автоматизации на основе серии контроллеров SIMATIC S7-1200 позволяет сделать разработку проекта эффективной, упростить дальнейшую отладку и диагностику неисправностей. Подготовка проекта производится в единой программной среде TIA Portal. В ней, как в единой программной платформе, удалось объединить все, что необходимо для работы со всеми компонентами автоматизации на всех этапах работы с проектом. Разработка проектов для контроллеров и устройств распределенного ввода/вывода, конфигурирование HMI и SCADA-систем, параметрирование сетевых компонентов и модулей связи, отладка программных алгоритмов управления, а также ввод в эксплуатацию приводов — все это объединено в общую структуру программного обеспечения и имеет унифицированный пользовательский интерфейс. Это ускоряет работу и позволяет создавать решения, которые просты в обслуживании и диагностике. Единая информационная база проекта позволяет интегрировать программы для контроллера, графические объекты HMI и массивы настроек для приводов, а также избежать необходимости импорта-экспорта переменных, упростить их администрирование. Благодаря тому, что проект представляет единое целое, стало возможным реализовать единую диагностическую систему, которая позволяет осуществлять оперативный мониторинг состояния оборудования и оперативно отражать сведения на устройствах HMI, мониторинг организован средствами операционной системы контроллера и не требует дополнительных трудозатрат