„automatyka przemysłowa na wybranych obiektach” · są to komputery przemysłowe , których...
TRANSCRIPT
„Automatyka przemysłowa na wybranych obiektach”
mgr inż. Artur JurneczkoPROCOM SYSTEM S.A., ul. Stargardzka 8a, 54-156 Wrocław
2
Cele prezentacji
Celem prezentacji jest przybliżenie automatyki przemysłowej na wybranych obiektach widzianej oczami elektryka.
W szczególności omówienie po krótko zasady działania sterowników PLC, wybranych modułów do PLC, systemu nadrzędnego SCADA,
oraz niektórych urządzeń wykonawczych i pomiarowych.
Ukazanie od strony praktycznej procesu realizacji zaczynając od
montaży kończąc na uruchomieniach i wizualizacji.
Analiza poszczególnych poziomów zarządzania i sterowania systemu
automatyzacji.
3
Sterowniki programowalne PLC (Programmable LogicControllers)
Są to komputery przemysłowe, których głównym zadaniem jest:• zbieranie pomiarów za pomocą modułów wejściowych z cyfrowych i
analogowych urządzeń pomiarowych,• wykonywanie programów użytkownika, stworzone na podstawie
algorytmów• generacja sygnałów sterujących w zależności do wyników obliczeń
wgranych programów, które przez moduły wyjściowe przekazywane są do urządzeń wykonawczych (np. falowniki, softstarty, zawory automatyczne, oświetlenie)
DEFINICJA STEROWNIKA
4
Sterownik – komputer przemysłowy zbudowany jest z:• jednostki Centralnej CPU (Central Processing Unit) najczęściej z
wbudowaną pamięcią oraz interfejsem do magistrali sterownika i komunikacji z użytkownikiem, lub panelem operatorskim (np. wejście ethernetowe)
• moduły wejść i wyjść cyfrowych (Digital Input, Digital Output),• moduły wejść i wyjść analogowych (Analog Input, Analog Output),• moduły komunikacyjne do połączenia się siecią lokalną w określonym
standardzie, np. Modbus, Ethernet, Profibus
BUDOWA STEROWNIKA
Sterowniki programowalne PLC (Programmable LogicControllers)
9
SCADA
System nadrzędny SCADA
SCADA z języka angielskiego Supervisory Control And Data Acquisitionoznacza system nadzorujący przebieg procesu technologicznego lub produkcyjnego. Jego główne funkcje obejmują zbieranie aktualnych danych (pomiarów), ich wizualizację, sterowanie procesem, alarmowanie oraz archiwizację danych.
Termin SCADA zwykle odnosi się do systemu komputerowego, który pełni rolę nadrzędną w stosunku do sterowników PLCi innych urządzeń. Sterowniki PLC połączone są bezpośrednio z urządzeniami wykonawczymi (zawory, pompy itp.) i pomiarowymi (czujniki temperatury, poziomu itp.) i zbierają aktualne dane z obiektu oraz wykonują automatyczne algorytmy sterowania i regulacji. Za pośrednictwem sterowników PLC dane trafiają do systemu komputerowego i tam są archiwizowane oraz przetwarzane na formę bardziej przyjazną dla użytkownika. Operatorzy systemu zadają generalne parametry procesu lub prowadzą proces w trybie ręcznym.
15
Poziomy sterowania
Ze względu na sposób sterowania dzielimy je na:
STEROWANIE ZDALNE• Sterowanie ręczne (sterowanie procesem przez dyspozytora lub
inżyniera)• Sterowanie automatyczne (realizacja algorytmu przez sterownik)
STEROWANIE LOKLANE• Sterowanie ręczne (przez obsługę na obiekcie ze skrzynek
sterowania lokalnego lub urządzeń)
POZIOMY STEROWANIA
16
Sterowanie zdalne
Sterowanie napędem (zarówno włączenie i wyłączenie napędu) dokonywane jest przez operatora za pomocą myszki lub klawiatury i stacyjki softwarowej na ekranie monitora lub na obiekcie z panelu operatorskiego
Polecenie wykonywane są przez system automatyki ze sprawdzeniem, czy operacja jest dozwolona przez system blokad i zabezpieczeń.
STEROWANIE ZDALNE
21
Sterowanie lokalne (bez udziału systemu nadzorczego )
Sterowanie napędem odbywa się za pomocą przycisków zamontowanych w skrzynkach sterowania lokalnego w pobliżu napędu lub zestawu sterowniczego zabudowanego na nim (np. falowniki, zawory automatyczne, załączanie napędów silnikowych itp.),Po uprzednim przełączeniu przełącznika wyboru rodzaju pracy.
STEROWANIE ZDALNE
24
APARATURA KONTROLNO POMIAROWA I AUTOMATYKA
Dla zapewnienia prawidłowego funkcjonowania procesu technologicznego lub produkcyjnego bardzo często potrzebne są pomiary kontrolne zmieniających się w nim w wielkości fizycznych
Najczęściej wielkości fizyczne mierzone na to:• Pomiary temperatury• Pomiary ciśnienia• Pomiary poziomu• Pomiary prędkości i przepływu• Pomiary drgań i wstrząsów• Pomiary składu chemicznego
WYBRANE POMIARY AKPiA
25
Tytuł slajdu /prezentacji
WYBRANE POMIARY AKPiA
Pomiar temperatury
Rezystancyjny czujnik temperatury temperatury - elementem pomiarowym rezystancyjnego czujnika temperatury jest np. platynowy
rezystor termometryczny o wartości rezystancji elektrycznej 100 Ω w
temperaturze 0°C (nazywany Pt100)Rezystancja czujnika rośnie wraz ze wzrostem temperatury zgodnie
z charakterystyką zależną od współczynnika temperaturowego materiału
rezystora (zależność liniowa).
Wymagany typ sygnału wyjściowego można uzyskać przez wybór
odpowiedniego przetwornika główkowego np.: 2-przewodowe przetworniki pomiarowe przetwarzające sygnał
wejściowy na sygnał 4…20 mA lub,
PROFIBUS-PA
28
Pomiar ci śnienia
Piezorezystancyjny czujnik ci śnienia - ciśnienie procesowe jest przenoszone za pośrednictwem metalowej membrany i wypełnienia
olejowego
na elektryczny mostek Wheatstone’a, wykonany w technologiikrzemowej – zmiana rezystancji półprzeowdnika pod wpływem
odkształceń membrany.
Zmiany jego rezystancji są przetwarzane przez układ
mikroprocesorowy, który na wyjściu daje zaktualizowany sygnał
wyjściowy analagowy - stałoprądowy 4 – 20 mA (rzadziej 0 – 20 mA)
WYBRANE POMIARY AKPiA
31
ZREALIZOWANE OBIEKTY
Oczyszczalnia Ścieków we WrocławiuOczyszczalnia Ścieków w LegnicyOczyszczalnia Ścieków w Dąbrowie Górniczej
Tytuł slajdu /prezentacji
PROCOM SYSTEM.Automatycznie więcej korzyści
PROCOM SYSTEM S.A.ul. Stargardzka 8a54-156 Wrocławtel. +48 71 77 66 700fax +48 71 77 66 [email protected]