Автоматизация процесса получения осветленного яблочного сока

Преимущества

• высокая помехозащищённость
• простота и низкая стоимость монтажа
• дешевизна
• широкая распространённость в мире и России

Недостатки

• малые скорости.

Wired HART

HART протокол  использует метод частотного сдвига для наложения цифровой связи на токовый сигнал 4-20 мА, идущий по цепи, соединяющей центральную систему с первичными датчиками. Для представления двоичных 1 и 0 используются две разные частоты (1200 Гц и 2200 Гц соответственно).

       Также в данной системе управления может  быть выбран поддерживаемый протокол FIELDBUS.

       FOUNDATION™  FIELDBUS

       Протокол FOUNDATION™ fieldbus был разработан «с нуля» для удовлетворения требованиям, предъявляемым к современным системам промышленной автоматизации. Интенсивные совместные усилия многих производителей средств промышленной автоматизации по разработке нового протокола, включая обширную программу объектовых испытаний, закончились в 1996 г. выпуском спецификаций на низкоскоростную (31,25 кбод) версию FOUNDATION™ fieldbus (Н1). В этой версии полностью определены способы создания управляющих программ на базе функциональных блоков, а ее коммуникационные возможности нижнего уровня обеспечивают поддержку управления непосредственно по шине.

       Недавно завершена работа над высокоскоростной реализацией протокола FOUNDATION™ fieldbus (H2).

       Протоколы H1 и H2 идентичны, что позволяет, используя простые «мосты», создавать многоуровневые масштабируемые сети.

       Протокол, используемый в FOUNDATION™ fieldbus, является подмножеством стандартов IEC_61158 часть 2 и TS_61158 части 3 и 4.

       Консорциум Fieldbus Foundation является некоммерческой организацией, которая была образована в результате слияния двух других консорциумов, продвигавших протоколы полевых шин, — WorldFIP (North America) и InterOperable Systems Project. В работе Fieldbus Foundation, штаб квартира которой расположена в городе Остин (штат Техас), участвуют практически все основные мировые поставщики аппаратно программных средств АСУ ТП. 

       Общие черты и отличительные особенности

       • обе системы удовлетворяют требованиям  спецификаций физического уровня H1 IEC/ISA, которые определяют среду передачи данных;

       • обе системы искробезопасны и способны по одним и тем же проводам передавать как данные, так и электропитание для подключенных к сети устройств, что позволяет использовать их во взрывоопасных зонах;

       • обе системы поддерживаются международными организациями, объединяющими как конечных пользователей, так и поставщиков;

       • обе системы могут быть развернуты в качестве цифровой замены аналоговых каналов 4_20 мА с использованием тех же самых, уже существующих линий связи;

       • обе системы поддерживают работу в многоточечном режиме, благодаря чему снижаются затраты на монтаж и обслуживание кабельного хозяйства.

       Хотя  обе системы способны управлять  событиями в самой сети, применяемая  в PROFIBUS_PA коммуникационная модель «главный подчиненный», а также отсутствие протокола системного дминистрирования делают PROFIBUS_PA неудовлетворительным решением для управления

       распределенными процессами. 

       FOUNDATION™  fieldbus, напротив, создавалась не только для организации обмена цифровой информацией между управляющим устройством сети и устройствами нижнего уровня (полевого оборудования), но и для распределенного управления, включая поддержку функции автоматического конфигурирования (plug_and_ play), что существенно расширяет границы совместимости оборудования.

       FOUNDATION™  fieldbus при передаче данных одновременно поддерживает маркерный доступ и обмен по расписанию. Таким образом, данные, передаваемые между функциональными блоками прикладной программы, исполняющейся на разных узлах сети, могут быть точно синхронизированы по времени. Исполнение функционального блока координируется с передачами по шине, так как каждое устройство содержит синхронизируемый таймер. Таким образом, контур управления, распределенный между несколькими устройствами, может завершить операцию в наикратчайшее время. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени запаздывания и увеличению быстродействия контура.

       Прикладной  уровень в FOUNDATION™ fieldbus обеспечивает поддержку квитированного взаимодействия между клиентом и сервером, что может использоваться для изменения оператором значений уставок, удаленной загрузки и настройки параметров конфигурации. Кроме того, поддерживается рассылка оповещений об аварийных событиях и их подтверждений. Это основано на том же прикладном уровне, который используется в PROFIBUS_FMS.

       В PROFIBUS_PA один ведущий узел использует протокол DP для опроса подчиненных узлов, содержащих функциональные блоки ввода/вывода. Время опроса всех узлов сети зависит от количества узлов и ряда других факторов, поэтому детерминированным может быть только время начала опроса.

       На  прикладном уровне PROFIBUSPA вместо FMS использует расширения DP, что приводит к ограничению возможностей по удаленному конфигурированию, а также по чтению и записи.

Применена распределенная система управления (РСУ) -  (англ. Distributed Control System, DCS) — система управления технологическим процессом, характеризующаяся построением распределённой системы ввода вывода и децентрализацией обработки данных.

РСУ применяются  для управления непрерывными и гибридными технологическими процессами (хотя, строго говоря, сфера применения РСУ только этим не ограничена). К непрерывным процессам можно отнести те, которые должны проходить днями и ночами, месяцами и даже годами, при этом остановка процесса, даже на кратковременный период, может привести к порче изготавливаемой продукции, поломке технологического оборудования и даже несчастным случаям. Классическим примером непрерывного процесса является изготовление стекла в стекловаренной печи.

Сферы применения РСУ многочисленны:

1. Химия и нефтехимия.
2. Нефтепереработка и нефтедобыча.
3. Стекольная промышленность.
4. Пищевая промышленность: молочная, сахарная, пивная.
5. Газодобыча и газопереработка.
6. Металлургия.
7. Энергоснабжение и т. д.

Требования к  современной РСУ:

1. Отказоустойчивость и безопасность.
2. Простота разработки и конфигурирования.
3. Поддержка территориально распределенной архитектуры.
4. Единая конфигурационная база данных.
5. Развитый человеко-машинный интерфейс.

 

       2.6 Описание схемы щит КИПиА и  плана трасс 

       Общие положения и содержание чертежей

       Чертежи расположения выполняют на основании  следующих материалов:

• архитектурно-строительные чертежи объекта, цеха;
• чертежей размещения технологического оборудования и основных технологических трубопроводов с отборными и приемными устройствами;
• схем автоматизации;
• схем и таблиц соединений внешних проводок;
• чертежей общих видов щитов и пультов.

             Чертежи расположения в общем случае должны содержать:

• контуры зданий объекта с расположением технологического, сантехнического и другого оборудования и трубопроводов;
• приборы, щиты и пульты;
• внешние электрические и трубные проводки;
• технические требования;
• перечень составных частей;
• контуры зданий объекта.

       Приборы и средства автоматизации должны располагаться в местах, удобных для обслуживания.

       На  чертежах расположения могут не показываться:

       местные  приборы (ртутные термометры, манометры  и т.д.), расположенные на технологическом оборудовании и трубопроводах, к которым не подключаются линии связи; устройства защитного зануления систем автоматизации.

       На  чертежах расположения должны быть указаны  методы крепления проводок к элементам конструкций зданий (стенам, колоннам, перекрытиям и т.п.) и способы прохода их через стены и перекрытия.

       Потоки  внешних проводок должны прокладываться в местах, не занятых технологическими, сантехническими и другими трубопроводами, электротехническими и тому подобными сетями, где отсутствует возможность их механического повреждения.

       На вводах основных технологических трубопроводов рекомендуется указывать наименование и адрес транспортируемого газа, жидкости и т.п.

       Над изображением планов и разрезов зданий и сооружений наносят надписи с указанием их местонахождения и масштаба, например:

       План  на отм. 0,000

       М 1:100 

       Обозначение на чертежах приборов, щитов и пультов

       Условное  графическое изображение отборных устройств, первичных измерительных преобразователей (датчиков), встраиваемых в технологическое оборудование и трубопроводы, представляет собой окружность диаметром 2 мм. Окружность должна быть затушевана.

       Внещитовые  приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура  и другое оборудование, устанавливаемое  вне щитов, изображается в виде прямоугольника.

       На  чертежах, около условных графических обозначений приборов и средств автоматизации, указывают их позиции в соответствии со схемой автоматизации.

       Щиты, пульты, групповые и одиночные  установки приборов изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями в виде прямоугольника, при этом фасадную сторону обслуживания показывают утолщенной линией.

       Размеры прямоугольников, изображающих щиты, пульты, групповые и индивидуальные установки  приборов, выполняют с учетом масштаба разрабатываемого чертежа расположения.

       Около условных графических обозначений щитов, пультов, стативов над полкой линии – выноски указывают их наименование или обозначение в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок и под полкой – обозначение установочного чертежа. 

       Внешние электрические и трубные проводки

       Внешние проводки, соединительные и протяжные  коробки изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями.

       На  чертеже расположения оборудования и проводок электрические и трубные  связи должны иметь номера, которые  проставляют в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок.

       Номера  кабелей, проводок и труб проставляют  в прямоугольниках, которые располагают под полкой линии выноски, предназначенной для записи позиций на монтажные материалы и изделия по перечню составных частей. Номера записывают шрифтом размером 2,5 мм.

       Допускается номера кабелей, проводов и труб проставлять  под полкой линии-выноски в скобках.

       Прямоугольник для записи одного номера кабеля, провода, трубы рекомендуется принимать размером 5х10 мм. Ширину прямоугольника допускается увеличивать, исходя из размера, вносимого в этот прямоугольник номера.

       Допускается (при большой насыщенности чертежа) перечень номеров кабелей и труб выносить на свободное поле чертежа.

       Нумерацию электрических и трубных проводок указывают в следующих местах потока проводки: