Мир Автоматизации №1 2010
В.В. Дыхнилкин, В.М. Капустяк
Автоматизация производства как таковая, являет собой довольно сложную комплексную задачу, для решения которой с успехом можно использовать продукцию не только зарубежных но и украинских производителей. В данной статье составлен краткий обзор продукции «МИКРОЛ» с точки зрения возможности ее использования при автоматизации производства
Скачать>>
Обсудить на форуме…
Есть старая поговорка, которая, наверное, никогда не потеря- ет актуальности: «Мы обслу- жим вас: а) быстро; б) качественно; в) недорого. Пожалуйста, выберите максимум два варианта одновремен- но». Это, своего рода, аксиома, то, что нужно принять «как есть», что явля- ется очевидным и не требует доказа- тельства. Быстро и недорого выпол- ненные работы будут проведены из рук вон плохо. Качественно и недо- рого – будет, наверняка, небыстро. А если быстро и качественно – Вас точно шокирует цифра в графе «Итого» ком- мерческого предложения.
В области разработки и внедрения автоматизированных систем управ- ления технологическими процессами (АСУ ТП), по большей части, дела обстоят именно так, как было сказа- но выше. И объясняется это целым рядом причин.
Автоматизация производства как таковая, являет собой довольно слож- ную комплексную задачу. Прежде всего, это профильная работа проек- тных институтов и отделов проекти- рования инжиниринговых компаний. Именно они определяют стратегию автоматизации, каким образом она будет организована применительно к условиям кон- кретного произ- водства и на какой элементной базе. То оборудование, на базе которого будет выполнена а втоматизация п роизводства, напрямую опре- деляет величи- ну финансовых средств, что будут в конечном итоге на все это затра- чены. Поэтому задача «где найти подешевле» (не в урон качеству, конечно) является всегда актуальной. И решение этой задачи зачастую при- водит к отечественному производи- телю.
В предыдущих номерах журна- ла «Мир Автоматизации» продукция предприятия «МИКРОЛ» (г. Ивано- Франковск, www.microl.ua) упомина- лась не раз, но, по большей части, все внимание уделялось программи- руемым логическим контроллерам (ПЛК) серий МИК-51 и МИК-52. А ведь полный перечень производимых предприятием приборов не ограни- чивается только этими контроллера- ми. Каталог выпускаемой продукции предприятия «МИКРОЛ» насчитывает свыше 120 наименований. Среди них — микропроцессорные контроллеры, микропроцессорные регуляторы, циф- ровые технологические индикаторы, блоки ручного управления, блоки пре- образования сигналов и интерфейсов, микропроцессорные счетчики, блоки питания и многое другое.
В целом, ассортимент производимого вторичного оборудования «МИКРОЛ» позволяет с легкостью подобрать необхо- димый прибор для решения конкретно- поставленной задачи. В рамках данной статьи постараемся составить краткий обзор продукции «МИКРОЛ» с точки зрения возможности ее использования при автоматизации производства.
Любая автоматизация, так или иначе, подразумевает преобразование сигнала от первичного датчика, его индикацию (отображение), регулирование, формирование управляющих сигналов на исполнительные механизмы, сигнализацию, блокировку и разного рода защиты, возможность ручного управления, а также отработку сигналов обратной связи. Придерживаясь такой последовательности, мы и будем рассматривать продукцию предприятия «МИКРОЛ» (рис. 1).
Рис. 1. Автоматизация производства средствами МИКРОЛ
Проебразователи Микрол
Широкий спектр разнообразных преобразователей сигналов производства «МИКРОЛ» позволяет не беспокоится о совместимости вторичных приборов с разнообразными датчиками и исполнительными механизмами. Вот далеко не полный перечень выпускаемых преобразователей:
- преобразователь-регулятор pH ПК-10;
- блок преобразования взаимной индуктивности БПВИ-1;
- блок преобразования сигналов термосопротивлений БПО-32, БПО-42;
- блок преобразования сигналов термопар БПТ-22;
- блок преобразования сигналов тензодатчиков БПТ-2;
- преобразователь постоянного напряжения ПНС-1;
- преобразователь переменного напряжения ПНС-2;
- преобразователь переменного тока ПНС-3;
- преобразователь фазового сдвига ПНС-4;
- блок гальванической развязки БРГ-11;
- Преобразователь-разветвитель аналоговых сигналов БРГ-12;
- преобразователь пневмоэлектрический ПЕП-11;
- преобразователь ШИМ сигнала ПС-42;
- преобразователь положения механизма ППМ-1 и др.
Не забыты и блоки преобразования сигналов интерфейсов для организации связи между приборами и верхним уровнем системы автоматизации. Это блоки БПИ-485 (преобразователь типа RS-232 RS-485), БПИ-52 (USB RS-485) и БПИ-2к (RS-232 ИРПС).
Цифровые индикаторы
Для решения вопросов отображения значений технологических параметров служат микропроцессорные индикаторы. Изделия этого типа производства предприятия «МИКРОЛ» представляют собой класс современных универсальных одно/двухканальных цифровых индикаторов с дискретными выходами. Все индикаторы серии ИТМ позволяет обеспечить высокую точность измерения технологического параметра.
Индикаторы ИТМ предназначены для:
- измерения одного/двух контролируемых физических параметров, обработки, преобразования и отображения их текущих значений на встроенных четырехразрядных цифровых и аналоговых, линейных (в зависимости от модели) индикаторах;
- формирования выходных дискретных сигналов управления внешними исполнительными механизмами, обеспечивая дискретное регулирование входных параметров по 2- или 3-позиционному закону в соответствии с заданной пользователем логикой работы и параметрами регулирования;
- отображения технологическихпараметров, получаемых по интерфейсу от внешних устройств;
- формирования сигналов технологической сигнализации.
Кроме индикаторов щитового монтажа, выпускаются также бескорпусные индикаторы ИТМ-1, специально предназначенные для установки на пультах управления, мнемощитах, мнемосхемах и т.д.
Регуляторы и контроллеры
Задачи регулирования и управления напрямую диктуют необходимость в использовании разнообразных регуляторов и контроллеров.
В отличии от универсальных свободно-программируемых контроллеров серий МИК-51 и МИК-52, все остальные приборы «МИКРОЛ», построенные на базе микропроцессорной техники, является свободно-конфигурируемыми. К примеру, регулятор МИК-21 является именно конфигурируемым прибором, то есть, его можно подстроить, как именно регулировать тот или иной параметр. Внутреннее программное обеспечение МИК-21 состоит из нескольких готовых алгоритмов регулирования, и прибор настраивается выбором одного алгоритма и последующим подбором его параметров. Контроллер – наоборот, изначально не запрограммирован для решения задачи. Программу для него нужно составлять самостоятельно исходя из собственных нужд и потребностей технологического процесса. С одной стороны – это широкое поле для экспериментов, так как запрограммировать контроллер можно на что угодно. С другой стороны, возникает необходимость в составлении для него программы.
Всего на данный момент выпускаются 7 разновидностей микропроцессорных регуляторов: одноконтурные МИК-12, МИК-21 и МИК-25, двухконтурные МИК-2 и МИК-22, а также 8-контурные МТР-8 и МТР-44. Стоит отметить, что регуляторы разнятся не только количеством контуров регулирования, но и внутренней программной структурой. К примеру, МИК-25 может работать в одном из 8 разных режимов:
- аналоговый ПИД-регулятор;
- аналоговый ПИД-регулятор соотношения;
- аналоговый каскадный ПИД-регулятор;
- импульсный ПИД-регулятор;
- импульсный ПИД-регулятор соотношения;
- мимпульсный каскадный ПИД-регулятор;
- 3-х позиционный регулятор;
- 2-х позиционный регулятор.
В ассортименте продукции «МИКРОЛ» есть и узкоспециализированные приборы. Например, преобразователь-регулятор pH ПП-10, который измеряет и регулирует (в зависимости от конфигурации) величину pH или редокс-потенциал (мВ/ORV) в водных растворах.
Блоки ручного управления
Еще одним направлением предприятия «МИКРОЛ» в разработке и производстве вторичных приборов систем АСУ ТП являются блоки ручного управления. Блоки БРУ предназначены для использования в системах промышленной автоматизации производственных процессов в качестве:
- многофункциональной станции ручного управления аналоговыми или импульсными исполнительными механизмами;
- блока ручного задатчика аналогового сигнала;
- блока ручного задатчика импульсных сигналов «больше»-«меньше»;
- цифрового индикатора технологических параметров.
Блоки БРУ устанавливаются в операторной или по месту и включаются в разрыв линии подачи управляющего воздействия от вторичного прибора (регулятора или контроллера) на исполнительный механизм. Когда блок БРУ находится в режиме автоматического регулирования, сигнал от управляющего прибора подается на исполнительный механизм напрямую. При переводе блока БРУ в ручной режим управления, оператор будет непосредственно управлять исполнительным механизмом с передней панели блока. Возможность в любой момент взять управление техпроцессом «в свои руки» придает уверенности оператору, а также способствует «здоровому сну» начальника участка.
Блоки для модернизации
Следует отметить, что путь автоматизации производства не всегда связан с заменой и/или установкой нового оборудования. Модернизация устаревшей, но все еще функционирующей системы АСУ ТП зачастую является вполне оправданным шагом. К примеру, такие контроллеры, как РЕМИКОНТ и ЛОМИКОНТ сегодня все еще можно встретить на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленностей. Учитывая наращиваемую многоканальность данных контроллеров (один может управлять целым цехом на производстве), заменить их полностью на что-то более современное зачастую нет ни времени, ни финансовых возможностей.
Именно для поблочной замены неисправных модулей предприятие «МИКРОЛ» производит полный спектр модернизированных модулей микропроцессорных контроллеров РЕМИКОНТ (Р-110 и Р-112) и ЛОМИКОНТ (Л-110 и Л-112). Выпускаются модули дискретных и аналоговых вводов/выводов, преобразователей входных сигналов, модули памяти, процессорный модуль, блоки питания и др., причем, одним модернизированным модулем можно заменить несколько устаревших. Например, модуль памяти МП7 предназначен для полной функциональной замены 7 модулей контроллера ЛОМИКОНТ: ПЗУ2, ОЗУ4.4о, ОЗУ4.5о, ОЗУ4.7о, ОЗУ4.7р, МПП и БСЭЛ. А цена такого МП7 на порядок ниже суммарной стоимости всех заменяемых им модулей.
Программное обеспечение
Кроме аппаратной части для систем АСУ ТП, «МИКРОЛ» разрабатывает целую серию программных продуктов. Прежде всего, это SCADA-система «Visual Intellect», которая является универсальным программным комплексом автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора. «Visual Intellect» (рис.2) включает в себя все необходимое для обеспечения функционирования компьютеризированной операторной технологического объекта любой сложности. Удобная многозадачная графическая оболочка программы наряду с мощным математическим ядром и менеджером взаимодействия сетей позволяет формировать централизованные и распределенные узлы управления технологическими процессами. Системе «Visual Intellect» характерна простота диалога пользователя и самой программы в процессе эксплуатации. Об этом свидетельствует полнота и наглядность представления функций системы на экране пользователя, которая максимально отдалена от реального программирования и приближена к интуиции пользователя, удобство и информативность контекстных и оперативных подсказок и самой справочной системы.
Рис. 2. SCADA-система Visual Intellect
Программный пакет «Редактор FBD-программ АЛЬФА» предназначен для программирования на языке функциональных блоков микропроцессорных контроллеров МИК-51, МИК-51Н, МИК-52 и МИК-52Н производства предприятия «МИКРОЛ».
Программа «Microl OPC Server», также разработанная предприятием «МИКРОЛ», предназначена для автоматизации обмена информацией между индикаторами, регуляторами и контроллерами «МИКРОЛ» и SCADA-системами других производителей.
Отметим, что обе программы являются бесплатными и доступны для загрузки с официального сайта предприятия.
В заключение можно отметить, что предприятию «МИКРОЛ» удалось найти разумный компромисс в треугольнике «быстро-качественно-недорого». Продукция предприятия характеризуется доступной ценой и высоким качеством; рассчитана для работы в диапазоне температур от -40 до +70°С. Кроме того, предусмотрен полный цикл гарантийного и послегарантийного обслуживания, причем гарантийный срок на все приборы составляет 3 года. А простота настройки, монтажа и обслуживания приборов «МИКРОЛ» обеспечивают быстроту разработки и внедрения разнообразных систем АСУ ТП на их основе.