вход Вход Регистрация



Случайные новости

4.2 Организация уровня сбора и обработки. Узлы АСКУЭ

На сегодня, основную роль в опрашивание ПВП и передачи информации на Верхние

уровне системы выполняют устройства сбора и передачи данных на

базе современных промышленных контролеров или программированных микроконтроллеров, которое устанавливают на узлах учета в шкафы контрольно-измерительной аппаратуры. Выбор «ядра» среднего уровня определяется набором требований к функциональными возможностями этих устройств.

Организация среднего уровня - многоуровневая задача, решения которого определяется комплексом факторов, в т.ч. такими как:

- Задача и целый АСКУЭ для данному объекту;

- Тип объекту;

- Фактор территориальной распределенности объекту;

- Количество точек учета, их класс, местоположение;

- Фактор финансирования проекта;

- Фактор возможности использования существующих средств объекту для использования их в АСКУЭ и т.п.

Важнымы Требования к современным устройствам сбора и передачи данных УСПД есть:

- Суммарной количество каналов учета;

- УСПД должно обеспечивать возможность организации групп учета путем суммирования данных, максимальное количество групп и каналов учета в группе Согласно нормативным документам;

- УСПД должно обеспечивать привязки измерений, полученных по число-импульсных интерфейса, к собственном системном времени и получения измерений с меткой времени от опрашиваемых им счетчиков по цифровому интерфейсу.

- УСПД при работе с цифровым интерфейса должно

обеспечивать восстановление всех данных измерений за время

отключение его питания или выхода его из порядка (на глубину

хранение данных в микропроцессорных электросчетчиках.

- УСПД должно иметь программно-Аппаратный средства, которое позволяют с

их помощью проводит конфигурацию устройства и введение необходимых

параметров настройки, как на энергообъекте, так и дистанционного,

с использованием удаленного доступа;

- УСПД должно обеспечивать внешние связи не менее чем по

двум коммуникационным каналам и Параллельный доступ к данными с

разных источников;

- Корпус УСПД должен иметь степень защиты не хуже IP51.

Существенным при реализации системы есть выбор контроллера узла учета системы. В первую очередь необходимо учитывать надежность, открытость архитектуры и стоимость принято решения.

Возможны несколько вариантов аппаратной реализации «ядра» узла учета на уровне сбора и передаче данных:

- Использование моноблочного программировании микро контроллера,

на который сигналы от средств измерений поступают

непосредственно (поставляются такими зарубежнымы компаниям, как

Festo, Siemens);

- Использование модульного программировании микроконтроллера (поставляются такими зарубежнымы компаниям, как Siemens, Advantech, Octagon Systems, Wago.

- Использование IBM PC совместном промышленного компьютера (поставляются такими зарубежнымы компаниям, как

Octagon Systems, Fastwell.

В первом случае непосредственно к микроконтроллера могут подключаться цифровые счетчики (в случае наличия последовательно порта типа RS485) и средства связи с удаленнымы точками учета, средства измерения с дискретнымы и аналоговымы выходами. В случае, если необходимо подключить средства измерений с аналоговым телеметрическим исходным сигналом используют платы аналого-цифрового преобразования, если используется микроконтроллер без встроенного АЦП. Современная плата АЦП есть обособленной модульное платой, с преобразования аналогового сигнала в 6 - 16 разрядный цифровой сигнал. При этом плата имеет дополнительные функции: гальваническая развязки, нормализация сигналов и т.п. Кроме платы используются УСО для нормализации информационных сигналов.

Во второму случая, средний уровень строится на базе модульных промышленных контролеров, которое представляют совокупностивычислительного и обработочного узла и узла ввода/вывода, установленных в одном стандартном корпусе на кросс-плате определенного формата (рис.5). Модульное выполнение позволяет установку модулей ввода/вывода непосредственно с IBM PC совместным контролером на кроссе-плате.

В третьем случае (рис.6), вычислительным «ядром» IBM PC совместных промышленных компьютеров есть одноплатные промышленные компьютеры или процессорная плата. В случае использования одноплатных промышленных компьютеров самого большого распространения приобрели форматы MICRO PC, PC/104, Biscuit PC, Compact PC. Формат MICRO PC является простым решением с использованием стандартной шины ISA. Все компоненты стандартной системной платы

перенесенные на карту ISA. На такой карте привычно находится процессор, память, графический адаптер, контролер портов и т.ін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5 Модульный промышленный компьютер ADAM 5000

 

 

Рис.6 Структурная схема IBM PC совместного промышленного

компьютера

 

 

Шина PC/104 является логический эквивалентом шины ISA и предназначенная для небольших встраиваемых контролеров. Вот обычной ISA шины PC/104 отличается типом конвертера и характеристиками нагрузок линии. Часто плата формата PC/104 выполняет функции платы расширения для устройств формата MICRO PC.

Современная плата ввода / вывод по своему функциональном назначению есть локальными УСО, что работает на магистрали системы (ISA, PC/104, PCI, Compact PC, VME. Платы основных производителей (компании Advantech, Fastwell, Octagon Systems, Signatec) можно классифицировать как:

- Платы аналогового ввода / вывод;

- Платы дискретного ввода / вывод;

- Платы цифровой обработки сигналов;

- Многофункциональная плата;

- Другие (модуль таймера / счетчик, модуль флэш диска и т.д.).

Сетевая плата или сетевой адаптер обеспечивает Физическое подключение промышленного контроллера к каналу связи, и поддерживает определенный протокол передачи. Естественно, что взаимодействие в сети осуществляется, если все узлы поддерживают сетевой протокол.

Для уплотнения измерительной информации между счетчики и УСПД включают устройства сбора данных (УСД) модули ввода / вывод, которое осуществляют прием измерительной информации от ряда счетчиков системы (количество счетчиков, которое приходятся на одно УСД, привычно кратно 16), накопление Этой информации На протяжении 10 -15с и передаче накопленной информации в цифровой форме на УСПД системы.

Существует три основных режима обмена данными, эффективность использования которых зависит от конкретного задачи.

Первый режим - ведущий / известные. В этом простом режиме один из узлов является руководящих устройством, которой последовательно опрашивает подчиненные узлы. В зависимости от содержания запроса известные узел или выполняет полученную команду, или передает ведущему Текущие данные из подключенных устройств. Типичным примере построения на таком принципе есть сети PROFIBUS. Как правило, роли ведущего и известного закрепляются жестко и не меняются в процессе функционирование сети.

Второй режим - клиент / сервер. Данный режим имеет много общего с предыдущий режимом и используется в системах с гибким распределение функций. Узел - клиент приглашает данные, а узел - сервер их предоставляет. При этом клиент может Приглашу несколько узлов, а сервер иметь несколько клиентов. Также функции клиента и сервера могут объединяться на одном узле. Пример может послужит Foundation Fieldbus.

Третий режим - подписка. В этом случае узел, который нуждается в регулярном поступлении какой-нибудь информации, подписывается на ее получение от второго узла, после чего получает регулярные рассылки данных без дополнительных запросов. Режим имеет два варианта: в первом случае даны передаются циклическы с определенным интервале независимо от динамики информации; во второму случая даны передаются только в случае их изменения. Данный режим также используется в сетях Foundation Fieldbus.

Кроме УСО и программированных микроконтроллеров к аппаратура сбора и передачи информации относят технические средства для передачи и приема информации:

- Модемы;

- Адаптеры линий связи;

- повторителы;

- Преобразователи интерфейсов и т.д.

 

При разработке и внедрении новых систем, модернизации и расширении существующих АСКУЭ, исполнитель сталкивается с использованием аппаратных и программных средств разных производителей, которой создает проблему обеспечения информационной совместимости. Это справедливо для интеллектуальных устройств разных уровней АСКУЭ

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру