Опубликовано на Яндекс.Дзен
Программно-Технические Комплексы (ПТК) «Торнадо» являются современным комплексным решением для создания систем промышленной автоматизации для широкого класса задач.
Программно-Технические комплексы «Торнадо» предназначены для создания многоуровневых иерархических автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на промышленных объектах энергетики, угле-, нефте- и газодобывающей промышленности, перерабатывающих отраслей, транспорта, коммунального хозяйства и др. Комплексы «Торнадо» строятся на базе микропроцессорной техники и разработаны в соответствии с требованиями российских РД и с высоким уровнем адаптации к зарубежному рынку.
ПТК «Торнадо» может внедряться взамен традиционных систем автоматизации как на строящихся, так и на реконструируемых объектах, обеспечивая управление технологическими процессами на качественно новом уровне. Внедрение ПТК «Торнадо» улучшает технико-экономические показатели управляемого объекта за счет реализации более сложных и современных законов управления, наглядности и полноты представления информации, диагностики средств АСУ ТП и технологического оборудования.
ПТК «Торнадо» - это масштабируемая система с модульным принципом построения. Программно-технический комплекс строится с переменным составом функциональных блоков, необходимых для создания конфигураций каналов ввода-вывода и реализации конкретных функций и задач. Используются только надежные элементы с высоким временем наработки на отказ.
Архитектурные решения, которые применяются в ПТК, обеспечивают соответствующую объекту степень готовности и надежности. Отказоустойчивые элементы и специальные архитектурные решения гарантируют стабильную работу системы во всех эксплуатационных режимах.
Основной принцип, заложенный в ПТК «Торнадо» - никакой единичный отказ не должен приводить к потере функциональности системы.
Программно-технические комплексы серии «Торнадо» разрабатывались при участии проектных и технологических организаций. При разработке системы учитывались особенности приборов и оборудования российского производства, были найдены удачные решения по стыковке ПТК с оборудованием полевого уровня. При проектировании системы соблюдались требуемые российские стандарты (ГОСТы и ТУ).
Таким образом, ПТК «Торнадо» является отечественным продуктом, открытым и доступным в освоении для широкого круга российских специалистов.
ПТК «Торнадо» предназначен для выполнения всех основных функций управления и контроля на объекте любой степени сложности. В обобщенном виде функции ПТК можно представить следующим образом:
I. Управляющие функции
1. Управляющие функции, выполняемые автоматически:
2. Управляющие функции, выполняемые оперативным персоналом:
II. Информационные функции
1. Информационные функции, выполняемые автоматически в темпе технологического процесса:
2. Информационные функции, предоставляющие дополнительную информацию и выполняемые по запросам персонала:
III. СЕРВИСНЫЕ ФУНКЦИИ, обеспечивающие работоспособность системы
1. Функции, обеспечивающие работоспособность системы, выполняемые автоматически:
2. Функции, обеспечивающие работоспособность системы, выполняемые оператором-технологом АСУТП:
3. Функции, обеспечивающие работоспособность системы, выполняемые обслуживающим систему персоналом:
ПТК «Торнадо» представлен тремя модификациями комплексных тиражируемых решений, отличающихся друг от друга используемыми технологическими контроллерами. Применение той или иной модификации зависит от масштаба и сложности объекта автоматизации.
Основные модификации программно-технических комплексов «Торнадо»:
Обе модификации комплексов относится к проблемно-ориентированным изделиям с переменным составом функциональных блоков, необходимых для создания требуемых конфигураций каналов ввода-вывода и реализации конкретных функций и задач. ПТК является проектно-компонуемым изделием и его состав зависит от сложности объекта управления и требуемого объема автоматизации.
Предназначен для крупных объектов с функциями локального управления высокой сложности, и с любым полевым уровнем. ПТК «Торнадо-M» был специально спроектирован с учетом специфических требований к системам автоматизации крупномасштабных и особо ответственных объектов тепло-, электроэнергетики и нефтехимии.
Особенности: высокая надежность и отказоустойчивость, «горячая» замена и автоинициализация модулей в контроллерах, прямое подключение датчиков и исполнительных устройств в шкаф контроллера, простота монтажа, удобство эксплуатации и сервисного обслуживания.
Предназначен для объектов со сложными функциями локального управления.
Системы автоматизации на базе модификации «Торнадо-I» являются современным решением для комплексной автоматизации малых объектов (архитектура и коммуникационные возможности используемых в данной модификации MIC-контроллеров позволяют построение как локальных автономных, так и распределенных систем управления с объемом ввода-вывода от 50 до нескольких тысяч каналов).
Предназначен для создания экономичных комплексных решений для автоматизации рассредоточенных технологических объектов при управлении которыми не требуется высокоскоростная обработка - средних и малых объектов энергетики, АСДУ, телемеханики, АСКУЭиТ и др.
Объем одного контроллера в ПТК «Торнадо-R» зависит от требуемого быстродействия - для максимального быстродействия с циклом опроса в 10 мсек объем не должен быть более 24-96 каналов ввода/вывода, а при цикле опроса 1 сек объем контроллера может достигать от 744 до 2976 каналов ввода/вывода.
Основу комплекса составляет автономный модуль обработки MIRage-CPU с распределенными модулями ввода/вывода серии "MIRage" (производство «Модульные системы Торнадо»). Контроллеры ПТК имеют рассредоточенную структуру, элементы которой объединены тремя дублированными цифровыми сетями на основе RS-485 с протоколом Modbus или CAN-bus. Модуль обработки MIRage-CPU может резервироваться в рамках одного контроллера. Основу модуля обработки составляет высокопроизводительный микропроцессор XPC860 с архитектурой PowerPC.
С верхним уровнем и между собой контроллеры в ПТК «Торнадо-R» связываются по скоростной сети Fast Ethernet со скоростью передачи 100 Mbps. Верхний уровень является единым для всех модификаций ПТК «Торнадо» и не зависит от типа используемых контроллеров, указанных в данном описании.
ПТК является проектно-компонуемым изделием и его состав зависит от сложности объекта управления и требуемого объекта автоматизации.
В состав ПТК входят:
Верхний уровень включает рабочие станции (образующие АРМ машинистов), серверы баз данных и приложений и другое оборудование, объединенное сетью Ethernet. Он обеспечивает взаимодействие операторов-технологов и инженерного персонала с управляемым технологическим оборудованием, организует работу системы и ее связь с общестанционным уровнем.
Главная задача АРМов - обеспечить оператору возможность эффективного управления любым звеном процесса без потери контроля за событиями, влияющими на процесс в целом:
АРМы машинистов и инженеров выполняется на базе IBM-PС совместимых компьютеров. Компьютеры АРМа оснащаются 21" мониторами, стандартными клавиатурами и манипуляторами «мышь». Возможно промышленное исполнение АРМов или установка специализированных промышленных РС, а также установка экрана коллективного пользования или мозаичного щита.
Программное обеспечение компьютеров работает под управлением операционной системы Microsoft Windows NT. Из прикладного программного обеспечения на каждом из компьютеров АРМа машиниста функционирует программа сервера приложений (Aist server) и программа визуализации (SCADA-система In Touch).
Для повышения безопасности на всех АРМах предусмотрена защита от случайного или несанкционированного воздействия, обеспечивается защита от подачи неверных команд, а также предусмотрен дифференцированный допуск операторов к отдельным операциям.
Нижний уровень включает контроллеры, объединенные сетью Profibus или Ethernet. На нижнем уровне выполняется сбор, ввод и обработка аналоговой и дискретной информации в ПТК, формируются и отрабатываются дискретные управляющие воздействия на агрегаты технологического объекта, осуществляется регулирование по различным законам и выполняются задачи технологических защит. Выбор сети нижнего уровня и его структуры определяется объемом системы.
Современные конструкторские разработки, применяемые при создании ПТК «Торнадо» позволяют достичь ряда преимуществ:
Во всех модификациях реализованы типовые решения по вводу/выводу сигналов. В качестве устройств сопряжения с объектом (УСО) используются функциональные субмодули УСО стандарта ModPack и модули распределенного ввода/вывода серии Mirage. Использование «мезонинной» технологии позволяет унифицировать решения по вводу/выводу и проектно компоновать свойства и состав подсистемы ввода/вывода в контроллере.
В ПТК «Торнадо-M», где реализована «горячая замена» процессорных MIF-модулей, подключение БПИ к модулям осуществляется с задней стороны крейта. Это значительно упрощает сервисное обслуживание контроллера. В частности, для замены вышедшего из строя модуля не требуется отключать кабель с передней панели и обесточивать контроллер.
Для подключения к субмодулям УСО натуральных сигналов от термопар, термометров сопротивления, датчиков тока и напряжения, а также дискретных сигналов и команд 24 и 220В, в ПТК применяются блоки полевых интерфейсов (БПИ). Применение БПИ позволяет отказаться от традиционного использования в системе шкафов промклеммников и релейных шкафов для подключения дискретных сигналов и команд высокого уровня, что сокращает площадь размещения ПТК, исключает монтаж кабельных связей от контроллеров к шкафам промклемм-ников и в результате значительно снижает стоимость АСУ ТП.
Кроме того, БПИ служат для индикации состояния дискретных сигналов, дополнительной гальванической развязки устройств нижнего и верхнего уровня ПТК, согласования электрических уровней сигналов и команд, обеспечивают необходимую защиту контроллеров от выбросов напряжения.
Используемые в программно-технических комплексах типы контроллеров имеют 100% программную совместимость друг с другом, поддерживают одинаковые стандарты и протоколы, используют одну и ту же операционную систему OS-9 и среду технологического программирования ISaGRAF. Эта особенность позволяет минимизировать затраты Заказчика на разработку программ, сопровождение и сервис поставляемых ПТК для индивидуальных проектов АСУТП.
Контроллеры функциональных узлов располагаются в шкафах со степенью защиты от внешних воздействий, от IP20 до IP65 по ГОСТ 14254. Габаритные размеры используемых шкафов зависят от пожеланий Заказчика и индивидуальных условий размещения технологических шкафов: используются шкафы от малых настенных 300х200х200 мм до больших напольных 800х800х2000 мм, одно- и двухдверные (с металлическими и прозрачными дверями) с односторонним и двухсторонним обслуживанием.
Состав контроллера MIF-360:
процессор MC68EN360/ 25/33МГц, DRAM 16 Myte, SRAM (энергонезависимая) 1 Mbyte, FLASH 2 Mbyte, EEPROM16 Kbyte;
Состав контроллера MIF-PPC:
процессор MPC860T/80MГц, 1M SRAM, 16/32/64 SDRAM, 4/16/32 Flash; крейт формата 6U - ASM6-MIF - 19", дублированная шина CAN-bus, дублированные источники питания, установка до 15 слотов в однокрейтовом исполнении и до 30 слотов в двухкрейто-вом исполнении; максимальное число субмодулей в контроллере - 45/90
Состав контроллера MIC-860 с модулями носителями MIC-CB:
процессор MIC-860 MPC860T/80MГц, 1M SRAM (энергонезависимая), 16/32/64 SDRAM,4/16/32 Flash); крейт - ASM3-MIC -19" и 9,5", евромеханика 3U, шина CXC, дублированный источник питания, установка одного слота для CPU MIC-860 и до 7 слотов в крейте для установки модулей-носителей; максимальное число субмодулей в контроллере - 14.
Типология сети Ethernet верхнего уровня радиальная. Среда передачи - экранированная витая пара или оптоволокно, которая соединяет все рабочие станции и коммунальные сервера. Радиальное соединение осуществляется с помощью дублированных концентратов-коммутаторов.
Топология сети Profibus нижнего уровня - шинно-радиальная (радиальное соединение выносных помещений с центральным ядром, шинная - в пределах помещений, в которых сосредоточены контроллеры). Радиальные линии большой протяженности выполняются оптоволоконными. В электрической части системы связь комплектных устройств защиты с контроллерами функциональных узлов выполнена витой парой или оптоволокном. Топология сети и протокол определяются комплектными устройствами релейных защит.
Связь нижнего уровня с верхним осуществляется дублированным коммуникационным сервером, в случае применения раздельных сетей, либо все элементы системы объединяются одной сетью Ethernet. Пропускная способность каждой из дублированных линий сети обеспечивает нормальное функционирование всех подключенных к ней контроллеров.
Отработанное взаимодействие с ведущими технологическими и проектными организациями позволяет нам предлагать Заказчику полный комплекс услуг по внедрению систем:
Поставщик:
Опубликовано на Яндекс.Дзен
