|
| |
|
Слаботочка Книги 1 2355789 10 rmisn 7S1617W 19 20 212Z 2-й цикл -л
Номер КП «С 1 г 3 S 6 7 8 9 1Q11121Z1M 15 1St7l6 19202122 3 КС СИ
Рис. 2,12. Время-импульсная последовательность передачи сигналов в системе ТМ320: а - при передаче сигналов ТС или ТИТ, б - при передаче сигналов ТУ наладочных работах наладку технических средств н автономную наладку системы рекомендуется Проводить в лабораторных условиях или в помещении ПУ, установив аппаратуру передачи данных КП (АПП КП) рядом с АПП ПУ. Для наладочных работ необходимы: осциллограф для измерения длительности Импульсов с погрешностью не более 5 % в диапазоне частот до 1 МГц с входным сигналом по постоянному току до 50 В; частотомер для измерения периода прямоугольных импульсов в диапазоне частот до I МГц амплитудой не менее 12 В; образцовые миллиампервольтметры класса точности не хуже 0,2 для измерения сигналов 0-5 мА; О - 100 В; тестер, пробник, имитаторы сигналов. Перед подачей напряжения питания должны быть Проверены заполнение шкафов блоками, правильность подключения внешних связей и коммутации в щитах, наличие контактов на ключах, отсутствие коротких замыканий и т. д. Сопротивления нагрузки для блоков питания должны соответствовать паспортным данным, В определенной последовательности производится подача напряжения питания на аппаратуру ПУ при отключенных линиях связи. Проверяется работа блоков питания, генератора (при необходимости подстраивается частота генератора), наличие тактовых импульсов на выходе распределителя синхроимпульсов и зажимах линии связи. С помощью Сервисной аппаратуры выявляются и устраняются неисправности блоков ПУ, контролируется адресация сигналов. После аналогичной проверки аппаратуры КП, установленной в том же помещении, подключается линия связи, проверяется по синхроим1[ульсу полярность передачи сигналов (она должна быть положительной) и работоспособность системы с помощью ими-гаторов дискретных и аналоговых сигналов. Большое внимание должно быть уделено вопросам метрологии при настройке преоб-образователя «ток - время» и аппаратуры масштабирования, наладке устройств цифровой индикации и печати. После монтажа аппаратуры КП производится наладка системы путем имитации сигналов от каждого датчика, проверки правильности адресности, точности передачи информации и комплексная наладка системы телемеханики. 2.7. ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ АСУ ТП При разработке современных высокоэффективных производств в металлургической, нефтехимической и других отраслях предусматриваются, как правило, автоматизированные системы технологического контроля, сигнализации и управления технологическими Процессами (АСУ ТП), которые реализуются в виде информационно-управляющих вычи- ели 1ельных комппексов (с устройствами связи с объектом, каналами связи, датчиками, исполни1ельными механизмами и г д.) и соответствующего программного обеспечения (ПО). Рассмотрим основные вопросы наладки математического обеспечения информационной части АСУ ТП. Программное обеспечение и наладка на объектах систем, реализованных на микропроцессорных комплексах (например, Реми-конт P-J00), значительно отличаются от аналогичных работ для СМ ЭВМ. Это вызвано узким назначением таких микропроцессорных комплексов, глубокой проработкой программного обеспечения и созданием, как правило, специализированного языка высокого уровня, позволяющего осуществлять реализацию ггроектных решений инженеру-системотехнику (наладчику), знакомому с технологией производства и требованиями к системе, без привлечения специалистов по 1!рограммировани(о. При подключении к такому микропроцессорному комплексу специального переносного пульта оператора можно осущес i вить перегеиерагщю (пересборку) прикладных задач на уровне отдельных блоков микроконтроллера нз заранее предусмотренно! о набора, прочесть или изменить параметры настройки, произвести анализ работы системы в реальном времени. Наладка н обеспечение эффективного использования систем более широкого назначения представляют, естественно, большие трудности и существенно зависят от проработки в проекте наряду с основными информационными задачами (1юлучение и первичная переработка информации, расчет косвенных и вычисляемых по моделям параметров, расчет материального баланса и технико-экономических показателей - ТЭП и т.д.) таких вопросов, как npocToia и удобство общения с вычисли-(ельным комплексом ллл опера тора-гехно-ло1а; надежность и живучесть системы; ремонтопригодность; наладкопригодность системы, т е. возможность быстро! о получения данных, внесения из.ченений и корректировки параметров без отключения задач; тиражируемость, т.е. многократное применение пакета программ для аналогичных производств с «привязкой» (модификацией) к каждому объекту при минимальных трудовых затратах. Хорошо организованная операционная среда и примененные специализированные языки высокого уровня могут существенно упростить задачи тиражирования и наладки АСУ ТП Рассмо i рим некоторые особенности основных подсистем информационной части АСУ ТП, качество наладки которых существенно влияет на работоспособность и эффективность работы всей системы. Подсистема иервичиоб переработки информации (ППИ) обеспечивает опрос датчиков аналоговых, дискретных, инициативных и других сигналов, контроль достоверности полученной информации, сглаживание н усреднение на заданных интервалах, масштабирование, линеаризацию и введение поправок в результаты измерений. В зависимости от требований по точности, быстродействию и помехоустойчивости системы формируется конфигурация технических средств УСО УВК и организация программ обработки информации. Например, нормализация сигналов от термоэлектрических преобразователей может осуществляться аппаратурно (с применением модулей нормализации) или программно (путем введения общей для всех преобразователей !Юправки по температуре холодною спая, измеряемой одним термопреоб-разсвателем сопротивления на сборке зажимов). При наладке подсистемы ППИ !рове-ряется адресность, правильность включения каждого параметра в определенную грушгу по частоте опроса, установка регламентных !раниц и границ аварийной сигнализации, выбор nepnojEOB усреднения, обес!течение требуемой точности линеаризации сигналов от расходомеров, термопреобразо-ватслей сопротивления и термоэлектрических [!реобразователей. Во многих случаях при наладке систем ППИ встает вопрос о метрологической аттестации каналов ввода информа!ШИ, имеющей большое значение для групп хозрасчетных параметров, в задачах расчета ТЭП и некоторых качественных показателей (например, октанового числа бензина), вычисляемых по моделям. При этом системы ввода информации, обработки ее в УВК и предет авления оператору рассматриваются как агретатные средства измерения (АСИ), полтежащие приемке и периодической поверке аналогично приемке и поверке традиционных систем техноло; ического контроля Государственными стандартами предусматриваются расчетный, экспериментальный и расчетно-экспериментальный методы аттестации При расчетном методе погрешность каждою канала рассчитывается исходя из до- пустимых погрешностей всех входящих в комплект устройсгв и программ. При эксперимен гальном методе проводится предъявление и сдача поверителю всего канала. Этот метод наиболее точен, но трудоемок и трудно реализуем. На практике аттестацию технических средств ВК и программных средств наиболее удобно осуществлять на основании экспериментальных результатов поверки, а общую погрешность вычислять с учетом класса точности первичных преобразователей и других устройств, входящих в канал измерения. Поясним сказанное примером оценки погрешностей программной части АСУ ТП. Нелинейные характеристики датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления) при вводе сигналов от них в УВК могут быть аппроксимированы зависимостью Т = kV + kiV + Ь, (2.1) где Т- значение измеряемого параметра, °С; и - сигнал от датчика; fei, fej, - коэффициенты, определяемые при аппроксимации статической характеристики преобразователя зависимостью (2.1). В качестве примера в табл. 2.2 приведены коэффициенты аппроксимации для трех градуировок термоэлектрических термометров. Как видно из табл. 2.2, при ма рематической аппроксимации сигналов, например, от термоэлектрических преобразователей зависимостью (2.1) относительная погрешность составляет 0,4 - 1,1%. Для снижения погрешности применяют другие меюды аппроксимации, в частности метод кусочно-линейной аппроксимации, описываемый алгоритмом, при котором весь диапазон измерения разбивается на ряд поддиапазонов, в каждом из которых нелинейная зависимость ашроксимируется линейной вида T=kV + а. (2.2) Значения коэффицие1ггов уравнения аппроксимации, например, для термоэлектрического преобразователя градуировки ХК при температуре термостатирования холодных спаев (45 + 0,1) "С приведены в табл. 2.3. При аппроксимации по (2.2) погрешность измерения температур по поддиапазонам, указанным в табл. 2.3, не превышает 0.9 "С, при аппроксимации по (2.1) - 3,01 °С. Таким образом, способ аппроксимации по (2.2) является более предпочтительным. При узкопредельных измерениях (па-пример, при диапазоне измерения 450 - 540 °С) точность математической обработки может быть повышена за счет как разбиения диапазона измерения на поддиапазоны и соответствуьощего выбора коэффициентов, так и учета систематической составляющей погрешности реального термоэлектрического прео бразовател я. Таким образом, погрешшкть измерения существенно зависит от принятого программного обеспечения системы. Диалоговая подсистема предназначена для общения человека с машиной и позволяет Таблица 2.2. Коэффишеиты уравнения аппроксимации (2.1) ;и1я термоэлектртческих преобразоват елей
Таблица 2.3. Коэффициенты уравнения аппроксимации (2.2)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||