2. Структура автоматизированных

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С СИСТЕМАМИ

МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

2.1. Типовая структура автоматизированного

технологического комплекса

В общем виде местоположение и взаимодействие автоматизированного технологического комплекса (АТК) и технологической среды представлено на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Автоматизированный технологический комплекс и технологическая среда

Задачей АТК является переработка исходного сырья S1 в готовую продукцию S2 в соответствии с полученной от технологической среды информацией I в виде управляющей программы и электрической энергией P. Работа АТК определяется управляющей программой в соответствии с технологическим процессом. В процессе работы АТК осуществляется:

– контроль и регулирование электромагнитных (напряжение, ток электрических преобразователей, ток и электромагнитный момент электродвигателя), механических (скорость вращения, угол поворота) и технологических (давление, уровень), а так же показателей качества готовой продукции (диаметр, толщина);

– контроль состояния электротехнического, механического и технологического оборудования;

– автоматическая оптимизация показателей качества работы АТК.

Издержки функционирования АТК в виде вредных влияний на среду (искажения параметров сети электроснабжения, искажение информации, электромагнитные поля) должны быть сведены к допустимому минимуму, а технологические отходы переработаны в полезную продукцию или утилизированы.

Готовая продукция должна соответствовать требованиям стандарта к качеству, производиться за минимально короткое время при минимальном потреблении энергии. Высвобождаемая энергия машин должна возвращаться в сеть электроснабжения. Информация о работе АТК и данные о качестве готовой продукции должны передаваться в среду.

Функциональная схема современного АТК приведена на рис. 2.2.

Механизмы технологических агрегатов и рабочих машин оснащаются индивидуальными электроприводами с электродвигателями М, управляемыми преобразователями УП, программируемыми микроконтроллерами приводов КП. Совместную работу приводов и механизмов, входящих в в состав технологического агрегата, координирует технологический программируемый микроконтроллер КТ. Координацию совместной работы агрегатов технологического комплекса может выполнять один из технологических микроконтроллеров КТ или специализированный промышленный или персональный компьютер ПК, входящий в состав станции оператора СО. Контроль агрегатов и управление ими могут осуществляться с переферийных пультов операторов ПО.

Обмен данными между между микропроцессорными средствами технологического комплекса осуществляется через локальную информационную сеть нижнего уровня. Через магистральный преобразователь МП осуществляется связь АТК с распределенной системой управления технологическим процессом.

Рис. 2.2. Функциональная схема АТК с системами многодвигательных электроприводов

Контроллер привода КП осуществляет:

– управление силовой частью преобразователя электропривода УП;

– регулирование момента электродвигателя, скорости и положения механизма;

– программно-логическое управление пуском, остановом и режимом рабочего функционирования электропривода;

– автоматическую настройку регуляторов в режиме наладки;

– контроль состояния и диагностирования неисправностей в компонентах электропривода;

– защиту и сигнализацию электропривода.

Технологический контроллер КТ обеспечивает:

– выработку заданий на контроллеры приводов КП в соответствии с координированной работой электроприводов механизмов агрегата;

– программно-логическое управление пуском, остановом и режимом рабочего функционирования механизмов агрегата;

– регулирование технологических переменных;

– контроль состояния и диагностирования неисправностей в компонентах агрегата.

Специализированный промышленный или персональный компьютер ПК осуществляет:

– координированное управление совместной работой агрегатов технологического комплекса в соответствии с технологическим процессом;

– контроль показателей качество готовой продукции;

– контроль состояния и диагностирования неисправностей в агрегатах комплекса.

Компьютерные системы управления электроприводами, механизмами, технологическими агрегатами и комплексами выполняются по единой идеологии с гибким варьированием аппаратных и программных средств. В общем случае в состав систем управления входят: программируемые контроллеры, модули интеллектуальной переферии, системы визуализации и обслуживания, программаторы, персональные компьютеры.

Программируемые контроллеры могут иметь разную конструкцию, но всегда предусматривается возможность изменения их конфигурации за счет применения устройств расширения и переферийных модулей. Основой контроллера является центральный блок, содержащий центральный процессор и блок питания. В зависимости от задач автоматизации на системной шине контроллера могут монтироваться различные переферийные модули: цифровых и аналоговых вводов/выводов, предварительной обработки сигналов, коммуникационных процессоров.

Модули интеллектуальной переферии решают специальные задачи пользователя по измерению, оценке, регулированию, стабилизации, позиционированию и др. Термин «интеллектуальные» подчеркивает то обстоятельство, что эти модули имеют собственные процессоры и решают самостоятельно в реальном времени специализированные задачи управления. Их переферийность определяется тем, что с управляемым процессом они непосредственно связаны через свои вводы/выводы, благодаря чему центральный процессор не перегружается и за необходимое время решает собственные задачи.

Системы визуализации и обслуживания включают в себя средства от простых дисплеев до сложных информационных систем. Например, панель оператора, предназначенная для отображения управляемого процесса, ввода и вывода данных и наладки, может содержать дисплей и клавиатуру, конструктивно размещенные в одном корпусе.

Программаторы и ПК используются в системах визуализации и обслуживания, а так же для подготовки, отладки и записи программ в контроллеры.