Дипломная работа: Проектирование автоматизированной мехатронной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

- использование графических объектов и элементов управления ActiveX.

Обо всех изменениях контролируемого процесса оператор должен получать визуальную информацию, которая передается визуально с помощью анимации экранов. Анимация в RSView32 осуществляется с помощью управления видимостью, цветом, заполнением, положением, размером и вращением. RSView32 предоставляет следующие возможности анимации:

- технология «Object Smart Path» - чтобы определить диапазон движения;

- графического объекта по дисплею, необходимо просто поместить объект в начальную и конечную позиции. RSView 32 автоматически вычислит все;

- промежуточные состояния объекта;

- объединять объекты в группы и производить анимации над группами;

- копировать элементы анимации различных типов с одного объекта на

другой.

Связь с оборудованием: для связи с управляемыми устройствами RSView32 использует высокопроизводительные стандарты OPC или DDE, которые стали основными технологиями для связи верхнего и нижнего уровня автоматизации. OPC (OLE for process control) позволяет RSView32 выступать в качестве клиента или сервера, обеспечивая передачу данных как между различными станциями RSView32, так и другими серверами OPC.

Для обмена данными по DDE RSView32 стандартный DDE или высокоскоростной Advanced DDE. Особо следует отметить механизм связи RSView32 с контроллерами Allen-Braldey. Для соединения с техникой Allen-Bradley используются прямые драйверные связи, где максимально эффективно используются коммуникационные технологии Rockwell Automation. Это делает систему RSView32 самой высокопроизводительной SCADA-системой для управления контроллерами Allen-Bradley.

В состав пакета RSView32 входит утилита мониторинга тегов, позволяющая в любой момент времени проверить наличие связи SCADA- системы с каждым из исполнительных устройств.

Отладка проектов: важная часть процесса разработки. По некоторым данным, время отладки сложного проекта может в несколько раз превышать время его разработки. Наличие мощного средства отладки системы автоматизации позволит минимизировать время тестирования проекта, а также предотвратить возникновение ошибок при работе готовой системы. RSView32 предлагает ряд уникальных средств тестирования и отладки:

- тестовый запуск участка для быстрого тестирования отдельного экрана,

графического объекта или анимации. Это позволит получить данные с объекта и быстро запустить только отдельный участок проекта, а не запускать на выполнение весь проект целиком;

- изменения проекта в режиме online. В RSView для того, чтобы

совершить изменения в интерфейсе проекта, нет необходимости завершать процесс; редактирование какого-либо окна SCADA-системы можно производить во время выполнения процесса, при этом изменения войдут в силу при следующем открытии этого окна;

- возможность тестирования проекта при различных условиях за счет

использования наборов параметров, рассматриваемых как единое целое состояние системы.

Защита проектов: при запуске проектов немаловажно разграничить доступ различных операторов к отдельным частям проекта. RSView32 дает возможность обезопасить проекты с помощью 16 уровней защиты проекта и защиты на уровне системы. Защита на уровне проекта позволит ограничить доступ пользователей или групп пользователей к определенным дисплеям или запретить им изменять определенные значения тегов. Защита на уровне системы позволит заблокировать пользователей внутри проекта RSView32 так, что они не смогут выйти в операционную систему Windows.

Если разработчику проекта недостаточно встроенных возможностей RSView32, он может автоматизировать HMI-приложения с помощью мощного встроенного языка программирования Visual Basic for Applications (VBA).

Среда VBA предназначена для расширения возможностей RSView32. Запускать VBA-подпрограммы можно по событию, в макрокоманде или пользователем из командной строки.

Контроль значений и протоколирование: несмотря на то, что в хорошо разработанном HMI-проекте все основные критические участки выполнения системы должны визуализироваться, в больших проектах оператору просто невозможно уследить за всей системой целиком. Для помощи оператору в этом случае используются специальные сигналы оповещения. К тому же, состояния некоторых объектов должны протоколироваться с целью дальнейшей обработки данных. RSView32 предлагает целый комплекс средств, для оповещения оператора и для протоколирования данных.

Отслеживание трендов: тренды - это визуальное представление текущих или накопленных ранее параметров процесса, которое дает операторам возможность с помощью графиков отслеживать работу промышленного объекта.

Рисунок 3.7 Общий вид схемы АРМ оператора.

RSView32 позволяет строить графики, используя до 16 переменных на один тренд, и использовать затенение, выделяя момент пересечения параметром контрольного значения.

Обнаружение событий - события в RSView32 - это арифметические или логические выражения над тегами и параметрами процессов в управляемой системе.

Эти выражения должны определять наступление какого-либо события, и инициировать реакцию SCADA-системы на это событие. Реакцией может быть автоматическое выполнение каких-либо команд или макросов. Контроль сигналов тревоги: сигналы тревоги - это сигналы, которые должны извещать оператора о наступлении каких-либо критических или аварийных событий, требующих немедленного вмешательства. Сигналы тревоги могут быть определены как для дискретных, так и для аналоговых параметров процесса. При поступлении сигналов тревоги RS View выполняет определенные пользователем действия, среди которых может быть останов процесса, выдача световой или звуковой сигнализации или предупреждения.

Рисунок 3.8 Общий вид мнемосхемы атмосферной перегонки нефти на АРМ оператора.

3.4 Рабочая документация

3.4.1 Разработка рабочей документации на систему и её части

Осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу, АС в действие и её эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы в соответствии с принятыми проектными решениями, её оформление, согласование и утверждение. Виды документов по ГОСТ 34.201-89.

3.4.2 Разработка или адаптация программ

Проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и (или) привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101.

3.5 Ввод в действие

3.5.1 Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие

Проводят работы по организационной подготовке объекта автоматизации, в том числе: реализацию проектных решений по организационной структуре АС, обеспечение подразделений объекта управления инструктивно-методическими материалами, внедрение классификаторов информации.

Организационная подготовка объекта автоматизации играет ключевую роль в обеспечении правильного функционирования автоматизированной системы (АС). Вот некоторые причины, почему организационная подготовка имеет важное значение:

- Оптимальное использование ресурсов.

Правильно организованная структура АС позволяет оптимально использовать ресурсы объекта автоматизации. Каждое подразделение или сотрудник будет иметь определенные обязанности и ответственность, что способствует эффективному распределению задач и ресурсов внутри системы.

- Установление четкой ответственности.

Организационная подготовка помогает определить четкую ответственность за различные аспекты работы с АС. Это помогает предотвратить путаницу и неопределенность в отношении того, кто отвечает за выполнение определенных задач и функций в системе.

- Обеспечение согласованности и сотрудничества.

Разработка организационной структуры АС способствует установлению согласованности и сотрудничества между различными подразделениями и сотрудниками. Это облегчает обмен информацией, координацию работы и решение проблем внутри системы.

- Установление процедур и стандартов.

Организационная подготовка включает разработку процедур, инструкций и стандартов, которые регулируют работу с АС. Это позволяет обеспечить единообразие и согласованность в процессах управления, а также упрощает обучение новых сотрудников и обмен опытом между коллегами.

- Обеспечение безопасности и соблюдения нормативных требований.

Организационная подготовка также включает внедрение мер безопасности и соблюдение нормативных требований в работе с АС. Это включает обучение сотрудников правилам безопасности, установку процедур контроля и мониторинга, а также соблюдение соответствующих норм и стандартов в отношении обработки и хранения данных.

3.5.2 Подготовка персонала

Проводится обучение персонала, и проверка его способности обеспечить функционирование АС. Вот некоторые шаги, которые обычно включает подготовка персонала:

- Обучение по работе с АС.

Проводится обучение персонала, который будет работать с АС. Это включает обучение по использованию программного обеспечения, пониманию интерфейсов, взаимодействию с системой и выполнению задач, связанных с управлением и эксплуатацией АС. Обучение может проводиться в форме семинаров, тренингов, онлайн-курсов или индивидуального обучения.

- Знакомство с инструкциями и руководствами.

Персонал должен быть ознакомлен с инструкциями, руководствами пользователя и другими релевантными документами, связанными с АС. Они должны понимать, как использовать эти материалы для выполнения своих задач, решения проблем и обращения за поддержкой при необходимости.

- Тестирование и проверка компетенции.

Проверка способности персонала обеспечить функционирование АС может включать проведение тестов или практических заданий, чтобы убедиться, что они правильно понимают и могут применять полученные знания и навыки. Это помогает убедиться, что персонал готов к работе с АС и может выполнять свои обязанности.

- Обучение по безопасности.

Персонал должен быть обучен мерам безопасности, связанным с использованием АС. Это может включать обучение правилам обращения с оборудованием, правилам доступа к системе, защите данных и другим аспектам безопасности. Понимание и соблюдение этих мер безопасности помогает предотвратить непредвиденные ситуации и минимизировать риски.

- Обновление знаний и навыков.

Автоматизированные системы могут быть подвержены изменениям и обновлениям со временем. Поэтому важно обеспечить постоянное обновление знаний и навыков персонала. Это может включать проведение регулярных обновлений, тренингов или обучающих сессий, чтобы персонал был в курсе последних изменений и мог эффективно использовать АС.

3.5.3 Комплектация АСУ ТП

Комплектация автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) включает получение необходимых комплектующих изделий, материалов и монтажных изделий для ее сборки и установки. Этот процесс также включает проведение входного контроля качества полученных компонентов. Вот более подробное описание этого этапа:

- Закупка комплектующих.

На основе проектных решений и спецификаций определяются требуемые комплектующие изделия, материалы и монтажные изделия для АСУ ТП. Закупка может включать как серийно производимые компоненты, так и специальные компоненты, разработанные индивидуально для данной системы.

- Поставка комплектующих.

Полученные комплектующие доставляются на объект, где будет устанавливаться АСУ ТП. Важно обеспечить своевременную доставку и правильное хранение комплектующих для предотвращения возможных повреждений или утраты.

- Входной контроль качества.

При получении комплектующих проводится входной контроль их качества. Это включает проверку соответствия компонентов спецификациям, стандартам и требованиям проекта. Могут использоваться различные методы контроля, включая визуальные осмотры, измерения, испытания или сертификацию соответствия.

- Отклонение комплектующих.

Если в результате входного контроля выявляются комплектующие, не соответствующие установленным требованиям, они могут быть отклонены и заменены или подвергнуты процедуре ремонта/доработки для достижения требуемого качества.

- Организация хранения комплектующих.

Комплектующие, которые успешно прошли входной контроль, должны быть правильно организованы и храниться до момента установки. Это включает маркировку, упаковку и обеспечение их сохранности до момента использования.

- Комплектация и монтаж АСУ ТП.

После успешного входного контроля комплектующих происходит их установка и монтаж в соответствии с проектной документацией и инструкциями. Это может включать сборку шкафов управления, подключение кабелей, управление датчиками и исполнительными устройствами, настройку и проверку работы системы. Комплектация и монтаж АСУ ТП требуют специалистов с определенными навыками и знаниями в области автоматизации и электротехники.

В процессе комплектации и монтажа АСУ ТП могут быть выполнены следующие действия:

- Сборка шкафов управления.

Компоненты и модули АСУ ТП могут быть установлены в специально предназначенные шкафы управления. Это включает монтаж плат, модулей, блоков питания, реле, контроллеров и других необходимых компонентов в шкафу.

- Подключение кабелей.

Различные кабели, включая питающие, коммуникационные и сигнальные, должны быть правильно подключены между компонентами АСУ ТП. Это включает проведение трассировки кабелей, соединение их с разъемами, маркировку и обеспечение надежного соединения.

Источник: https://otherreferats.allbest.ru/download/1430174/