Дозирование воды и концентратов. Проектирование и сборка системы управления на базе ПЛК SIEMENS S7-1200, г. Вологда

В августе 2020 года компанией РИТМ были проведены работы по проектированию системы управления, выполнение сборочных работ шкафа управления и программирование контроллера SIEMENS S7-1200 для дозирования воды и концентратов по гидростатическому уровню. Заказчик - ООО “Краски Балтики”

Система дозирования воды и реагентов, пневматическое управление, г. Вологда

Общие организационно-экономические требование.

При выборе КГТС необходимо макси­мально соблюдать следующие основные прин­ципы:

• совместимость (возможность совместной ра­боты):
• возможность подключения технических средств дат автоматической совместной работы:
• согласованность всех устройств по производи­тельности.

КТС должен обеспечить, сбор информации с автоматических датчиков и датчиков ручного ввода;

• решение задач в реальном масштабе времени с возможностью прямого цифрового управления:
• контроль достоверности информации на всех этапах преобразования;
• передачу информации в АСУ высшего уровня;
• возможность изменение и развития его струк­туры в случае изменения содержания задач иди их числа.

Общие технические требования:

1. Датчики, преобразователи, аппаратура УВК. размещенные в цехах, должны быть приспосо­блены для работы в условиях, изложенных в разде­ле «Условна функционирования. Климатические условия для эксплуатации управляющего вычислительного комплекса дол­жны соответствовать санитарным нормам СНнП И-Г-7-62.

2. Надежность устройств, входящих в КТС. должна соответствовать требованьям ГОСТ 13216.
   

Требования по привязке. (Обосновывается необходимость организации специальных техноло­гических операторских пунктов управления и дис­петчерских пунктов. Указываются площади, необ­ходимые для размещения этих пунктов и комплек­са технических средств приводятся требования, которым должно удовлетворять помещение е раз­мещенным в нем КТС (например, должно соответ­ствовать действующим нормам СНкП II-A-5-70 «Противопожарные нормы проектирования про­мышленных предприятий и требованиям; дол­жно быть звуко- и виброизолированным, и защи­щено от магнитных и электрических помех, созда­ваемых сваркой и т. п).

Обоснование целесообразности н возмож­ности выполнения требований технического зада­нии на создание АСУ ТП. (Приводится экономиче­ский эффект от внедрения АСУ ТП, срок окупае­мости затрат на создание системы, обоснование возможности реализации функций АСУ ТП). Этапы создания АСУ ТП. Проносе созда­ния АСУ ТП разделяется на этапы, предусмотренные ОРММ-2. Специфика конкретного объек­та позволяет некоторые этапы совмещать или исключать.

Тематическая карточка на ОКР по разработке вычислительных средств для систем прямого ци­фрового программного управления (СПИДУ).  Шифр разработки СП ЦПУ:

1. Организация — заказчик (предприятие. Главное управление, ведомство).

2.Организация — предполагаемый разработ­чик.

3. Наименование темы. Разработка принципов построения и создание специализированных вычис­лительных средств для типовых локальных систем прямого цифрового программного управления АСУ ТП в прокатном производстве.

4. Цель и назначение работы. Создание спе­циализированных средств обработки информации, обладающих возможностью изменения состава оборудования и его функций в соответствии с тре­бованиями конкретного производства.

Разработка предполагает анализ комплекса за­дач, решаемых АСУ ТП в прокатном производ­стве. выработку систем информационных потоков данной группы АСА ТП н алгоритмов их функцио­нирования с целью определения основных характе­ристик специализированных средств локальных СП ЦПУ и принципов их построения.

Обзор состояния разработок и внедрения АСУ ТП показывает, что в настоящее время отсут­ствуют специализированные технические средства, которые можно было бы использовать в качестве базовых при разработках конкретных локальных СПЦПУ.      Создание таких средств позволит упро­стить процесс н сократить сроки разработок АСУ ТП. ускорить их внедрение н повысить эффектив­ность эксплуатации

Специализированные средства обработки ин­формации локальных СПЦПУ предназначены для автоматизированного управления отдельными участками различных технологических процессов» где применение управляющих цифровых ЭВМ со сложной структурой и программированием неэф­фективно экономически ала невозможно из-за предъявляемых специальных требований.

Решение и информационно-логических задач, обеспечение позиционного регулирования, вычис­ления по простым алгоритмам целесообразно ре­ализовать аппаратным способом с использованием социализированных устройств обработки инфор­мации. набираемых в соответствии с решаемыми задачами из типовых логических и операционных блоков, построенных на единой элементно-конструктивной базе, объединяемых в общую систему АСУ ТП по унифицированным связям.

Основные параметры специализированных средств (быстродействие, надежность, точность и функциональные возможности) выбирают в соответствии с требованиями, определяемыми классом и характером решающих задач.

Основные технические требования. Технические характеристики разрабатываемых специализированных вычислительных средств для локальных СП ЦПУ определяются требованиями, предъявляемыми к автоматизированным системам управления технологическими процессами:

а. Опытный образец разрабатываемого специализированного устройства должен обеспечивать прямое цифровое программное управление работой группы клетей тонколистового стана; модификации опытного образца должны обеспечивать прямое цифровое программное управление на заготовительных, сортовых листопрокатных станах.

б. Структура устройства должна обеспечивать простую компоновку функциональных блоков в соответствии с числом и характером задач, решаемых разрабатываемой локальной СП ЦПУ.

в. Специализированные средства должны строиться на базе унифицированных агрегируемых блоков: программно-задающего, операционного, информационно-логического, каждый из которых набирается из типовых модулей.

г. В состав специализированных средств должен входить также блок связи, обеспечивающий сопряжение, и совместную работу разрабатываемых локальных систем с оборудованием АСУ ТП и с объектами управления.

д. Разрабатываемые специализированные средства должны предусматривать сопряжение локальных СП ЦП У с системами унифицированных датчиков при использовании типовых серийно изготовляемых средств связи с объектом.

е. Разрабатываемые средства предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным климатом в помещениях категории 4.

ж. Устройство по устойчивости к механическим воздействиям должно иметь обыкновенное исполнение согласно ГОСТ 12997 — 76.

з. Устройство по устойчивости к воздействию окружающей среды должно иметь обыкновенное исполнение согласно ГОСТ 12997 — 76.

и. Параметры надежности по ГОСТ 13216 — 74.

к. Патентная чистота.

Аналогичные изделия, выпускаемые отечественной промышленностью, и обоснование невозможности их использования. Аналогичные изделия отечественной промышленностью не выпускаются.

Аналогичные изделия, выпускаемые за рубежом. Аналогичные изделия, выпускаемые за рубежом, неизвестны. По имеющимся сведениям, подобные средства прямого цифрового управления разработаны в ФРГ фирмой «Сименс», однако они решают только частную задачу регулирования толщины полосы в чистовой группе клетей листопрокатного стана горячей прокатки.

В США фирмой «Digital Equipment Согр» разработано устройство подобного назначения, представляющее собой программатор, в ПЗУ которого «зашиваются» предварительно отлаженные программы. Это устройство используется для непосредственного цифрового управления технологическими процессами.

Фирма «Ferry Controls Согр» (США) поставляет программные регуляторы для автономного управления (или совместно с цифровой ЭВМ) технологическими процессами и агрегатами в черной металлургии.

Во Франции разработано вычислительное устройство с микропрограммным управлением типа «Multi-8», в котором осуществляется изменение в широких пределах характеристик процессора и ЗУ микрокоманд.

В Англии разработана система «Discola», предназначенная для непосредственного цифрового управления технологическими процессами в химической промышленности. Локальные системы подобного назначения разработаны также в Японии.

Технико-экономическое обоснование разработки. Разработка специализированных средств для локальных СПЦПУ позволит повысить производительность прокатных станов, улучшить качество выпускаемой продукции, упростить функции обслуживающего персонала, упростить и ускорить процесс разработки и внедрения АСУ ТП металлургических и других производств.

Экономическая эффективность от разработки и внедрения одной локальной СПЦПУ составит около 250 тыс. р., что достигается за счет сокращения в 2,5 — 3 раза сроков разработки локальных систем при использовании типовых решений, унифицированных модулей и специализированных вычислительных устройств. Специализированные устройства, выполненные на базе блоков, обладают меньшей аппаратурной избыточностью, легко компонуются в соответствии с требованиями конкретной локальной системы, более просты в обслуживании и надежны в эксплуатации по сравнению с цифровой ЭВМ.Ориентировочная стоимость всего объема разработки. Ориентировочная потребность в разрабатываемом изделии на 5 лет. Ориентировочная стоимость единицы изделия в серийном производстве, в которую желательно уложиться. Согласие финансировать разработку по договору. (Указывать в соответствии с существующими законами). Срок окончания разработки. Чем оканчивается разработка. Поставкой опытных образцов в количестве.