Обоснование принятых решений, выбор приборов и средств автоматизации

В основу построения системы должны быть положены принципы открытости. АСУ ТП должна быть реализована как многоуровневая, включающая три уровня:
- Нижний уровень автоматизации включает контрольно–измерительные приборы (датчики), преобразователи и исполнительные механизмы;
Средний уровень автоматического управления и регулирования с использованием контроллеров предназначен для координации работы системы, состоянии оборудования и передаче управляющих воздействий оператора;
Верхний уровень с использованием автоматизированного рабочего места оператора предназначенного для накопления данных о ведении технологического процесса, оптимизации и расчета уставок, мониторинга физических параметров.
Первый уровень системы автоматизированного управления предназначен для сбора и первичного преобразования параметров технологического процесса;
передачипреобразованныхсигналоввустройстваввода управляющего контроллера;
осуществления управляющих воздействий на технологическое оборудования. Первый уровень системы автоматизированного управления реализован с применением следующих устройств:
датчики различных видов (датчики давления, расхода, положения и т.д.);
исполнительные механизмы (клапаны и т.д.);
Второй уровень системы автоматизированного управления предназначен для:
сбора информационных сигналов о значениях параметров технологического процесса от датчиков технологического оборудования;
обработки поступивших сигналов в соответствии с заданными алгоритмами;
выдачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы;
автоматического управление технологическим оборудованием и контроля его работы;
Третий уровень системы автоматизированного управления предназначен для:
сбора,первичнойобработки, индикации, регистрации, сигнализации о значениях технологических параметров;
контролясостояниятехнологического оборудования хода технологического процесса;
диагностики состояний аппаратных средств программно-технического комплекса;
отображения технологической информации.
5.2 Средний уровень автоматики
Технологическая программа в контроллере Simatic CPU 1214 PN реализует алгоритмы управления котлом, регулирование основных параметров, осуществляет непрерывный сбор и обработку данных от датчиков и первичных преобразователей. После сбора и обработки полученной информации осуществляет передачу ее на панель оператора, непрерывно осуществляет контроль границ технологических параметров котла при выходе этих параметров, за установленные аварийные границы. При получении команд управления с панели оператора, осуществляет обработку полученной информации и передачу ее на технологическое оборудование Панель оператора Weintek МТ8102iЕ представляет собой человеко-машинный интерфейс, предназначенный для отображения и редактирования значений параметров технологического процесса

. Предоставляет оперативному персоналу данные о текущем состоянии оборудования, формирует аварийный журнал и журнал предупредительной сигнализации.
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. В качестве нижнего 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