Выбор контроллера и модулей ввода-вывода
В качестве управляющего контроллера по справочному пособию /1/ выберем контроллер ADAM 8000. Устройство ADAM-8000 фирмы Advantech представляет собой PC совместимый микроконтроллер, предназначенный для создания на его основе автономных систем сбора данных и управления. Они могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надежности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях MPI, Profibus-DP. ModBus TCP и CAN. Контроллеры серии 8000 полностью программно совместимы с популярными контроллерами серии S7-300 фирмы Siemens. Программировать эту серию контроллеров можно как с помошью стандартного пакета Simatic Manager с языком программирования Step7, так и с помошью недорогих программных пакетов с ограниченной функциональностью ADAM-WINPLC7 и ADAM-WINNCS. Серия ADAM-8000 предоставляет возможности распределенного ввода-вывода при автоматизации технологических процессов, создании промышленных коммуникаций на производстве.
Микроконтроллер состоит из двух основных частей: базового блока и модулей ввода-вывода. Базовый блок включает в себя процессор с самостоятельным PLC контроллером ADAM-8214/8215/8216-1BA01 либо процессор с распределенной системой управления с интерфейсом Profibus-DP Master: ADAM-8214/8215/8216- 1ВМ01. либо процессор с Ethernet интерфейсом: ADAM-8214/8215/8216-1BT01; встроенный источник постоянного напряжения 24 В: интерфейс передачи данных - MP2I; светодиодный индикатор состояния для режимов работы и диагностики; внешнюю карту памяти. Основные характеристики процессорных модулей приведены в таблице 6.13.
Контроллеры могут комплектоваться следующими типами модулей ввода-вывода: модули аналогового ввода серии ADAM-8231; модули аналогового вывода ADAM-8232-1BD50; модули аналогового ввода-вывода: ADAM-8234-1BD50 на 2 аналоговых выхода и 2 аналоговых входа, диапазоны: 0...10 В, ±10 В, 1...5 В. 0...20 мА, 4...20 мА, ±20 мА; модули дискретного ввода ADAM-8221 на 4, 8, 16, 32 канала; модули дискретного вывода ADAM-8222 на 4, 8, 16, 32 канала; релейные модули ADAM-8222 на 8 либо 4 канала. Модули аналогового ввода имеют оптическую гальваническую развязку по входным цепям и трансформаторную гальваническую развязку по цепям питания с напряжением изоляции 3000 В постоянного тока.
Выбор модулей ввода/вывода.
В соответствии с функциональной схемой автоматизации необходимо 7 каналов аналогового ввода рассчитанных на унифицированный токовый сигнал 4-20 мА. Один сигнал от преобразователя температуры поз. ТЕ-1а, один сигнал от преобразователя давления поз. РT-2а, один сигнал от преобразователя концентрации поз. QT-3б, два сигнала от преобразователей расхода поз. FТ-4б, поз. FТ-5б, два сигнала от преобразователей уровня поз. LT-6б, LT-7б. Для реализации этих каналов используем 2 модуля аналогового ввода ADAM 8231 модель 1BD60. Данный модуль имеет 4 аналоговых входа, каждый из которых может быть программно настроен либо под ввод токовых сигналов 4-20 мА, либо под сигналы от термометров сопротивления.
Для формирования сигналов управления исполнительными механизмами необходимо 4 канала аналогового вывода. Для реализации этих каналов используем модуль аналогового вывода ADAM 8232, модель 1BD50. Данный модуль имеет 4 аналоговых выходa с унифицированным токовым сигналом.
Для формирования сигналов управления электродвигателями необходимо 1 канал дискретного ввода. Для реализации этого канала используем модуль дискретного ввода ADAM 8221 модель 1BL10. Данный модуль имеет 32 дискретных входa 12…24 В.
Для формирования сигналов управления электродвигателями и сигнализацией необходимо 5 каналов дискретного вывода. 1 канал на магнитный пускатель поз. NS-7в, 4 канала на светодиоды HL1, HL2, HL3. Для реализации этих каналов используем 1 модуль дискретного вывода ADAM 8222 модель 2BL10. Данный модуль имеет 32 дискретных выходa 12…24 В.
Привязку сигналов контроллера к датчикам и исполнительным механизмам оформим в виде следующей таблицы 2.
Таблица 2 – Привязка сигналов контроллера к датчикам и исполнительным механизмам
| № | Обозначение СА | Позиция СА по спецификации | Обозначение каналов ввода/вывода | Тип модуля ввода/вывода | Количество модулей | |
| ТЕ | 1а | AI 1 | ADAM 8231 модель 1BD60 | |||
| РТ | 2а | AI 2 | ||||
| QT | 3б | AI 3 | ||||
| FT | 4б | AI 4 | ||||
| FT | 5б | AI 5 | ||||
| LT | 6б | AI 6 | ||||
| LT | 7б | AI 7 | ||||
| TY | 1д | АО 1 | ADAM 8232 модель 1BD50 | |||
| PY | 2д | АО 2 | ||||
| QY | 3е | АО 3 | ||||
| LY | 6д | АО 4 | ||||
| NS | 7в | DI 1 | ADAM 8221 модель 1BL10 | |||
| - | HL1 | DO 1, 2 | ADAM 8222 модель 2BL10 | |||
| - | HL2 | DO 3 | ||||
| - | HL3 | DО 4 | ||||
| NS | 7в | DО 5 | ||||
Заключение
В данной курсовой работе разработана схема автоматизации установки для приготовления двухкомпонентной смеси на основе аналоговых устройств, комплексных средств АСУТП и обоснован выбор приборов и устройств автоматического контроля регулирования.
Объективная и надежная информация может быть получена в случае, когда используются приборы и средства, отвечающие требованиям контролируемых приборов и устройств. Необходимо выбрать именно те, которые в данных конкретных условиях наилучшим образом могут удовлетворять требованиям объективности измерений, их точности, надежности т.д.
Выбор даже самых современных приборов, но без учета их эксплуатации, может привести к тому, что они окажутся неработоспособными, а информация, получаемая, с их помощью будет в действительности дезинформировать, что ведет к ухудшению процессов, иногда и к более серьезным последствиям. Особое значение приобретают приборы и измерительные преобразователи для определения состава и свойств веществ, как и источники информации о прямых качественных показателях хода технологических процессов пищевых производств. Однако требования пищевой промышленности в этой группе приборов удовлетворяются очень незначительно.