4-й этап. АСУТП с использованием беспроводной передачи информации

В случае значительного удаления датчиков от основных средств системы автоматизации датчик с помощью отдельных специальных средств телемеханики может общаться с контроллером по радиоканалу. В ряде фирм сейчас ведутся работы по созданию беспроводных датчиков, в которые встраиваются блоки коротковолновой радиосвязи (аналогичными блоками оснащаются и контролеры). Предпосылками развития указанных типов датчиков служат с одной стороны наблюдающееся снижение стоимости средств коротковолновой радиосвязи и повышение надежности работы этих средств, а с другой стороны возникающая экономия затрат на проводную, упрощение монтажа системы и расширение возможных мест установки датчиков.

На март 2009 года доступна спецификация версии HART

7.2, поддерживающая технологию беспроводной передачи данных [7].

хладагент

По месту

Приборы j на щите ! оператора ;

Контроллер'’

ПАЗа

кон гроллер ’

РСУ

—---------------У-------------.....

і Вход <

ПК і. і

Рис. 19. САР температуры целевого продукта (100° С) на выходе из теплообменника Т 1 (интеллектуальная элементная база, контроллеры)

САР температуры целевого продукта на выходе из теплообменника Т1 (использование беспроводной передачи информации)

Вновь вернёмся к нашей задаче, но уже на новом (4-ом) этапе развития элементной базы с использованием средств беспроводной передачи информации (рис. 20).

хладагент

6 7

і і

і і

Рис. 20. САР температуры целевого продукта на выходе из теплообменника Т1 (использование беспроводной передачи информации)

Область применения [8]. Одноканальное передающее устройство предназначено для беспроводной передачи измеренных значений от одного датчика HART на принимающее устройство PL1CSRADIO R61 илиК62.

(1-3) - Одноканальное принимающее устройство для беспроводной связи PL1CSRADIO R61 (рис. 21).

Рис. 21. Одноканальное принимающее устройство для беспроводной связи PL1CSRADIO Т61 и PL1CSRADIO R61 [8]

Область применения [8]. Одноканальное принимающее устройство PL1CSRADIO R61 предназначено для беспроводного приема измеренных значений от одного датчика HART, передаваемых через передающее устройство PL1CSRADIO Т61. Устройство принимает сигналы 4-20 mA/HART, которые индицируются и передаются далее через интегрированный выход 4-20 mA.

• (1-4) - Одноканальное передающее устройство для беспроводной связи PL1CSRADIO Тб 1.
• (1-5) - Одноканальное принимающее устройство для беспроводной связи PL 1CSRADIO R61.
• (1-6) - Регулирующий клапан с Камфлекс, серия 35-302324700Е (8013) с пневмоприводом АТА - 7. Нормально открытый, D_y = 100 мм. Максимальный перепад давления: 0,6 МПа. Вход 4-20 mA. Класс проточки ANSI: VI Комплект поставки: электропневматический позиционер с двумя манометрами. Исполнение по взрывозащите ExiaIICT4. Исполнительное устройство представляет собой коструктивную совокупность исполнительного механизма и регулирующего органа. Пневматические исполнительные механизмы могут быть мембранные и поршневые. Регулирующее воздействие пневмосигнала давлением действует на мембрану или поршень и позволяет получить поступательное перемещение штока 44

для плавного управления регулирующими клапанами. Если на пневматический исполнительный механизм от РСУ поступает сигнал (4-20) мА постоянного тока, то для работы пневмоклапана необходим электро-пневматический позиционер (преобразователь). Например, Электро-пневматический позиционер VP200 предназначен для преобразования электрических сигналов 4-20 и 10-50 мА постоянного тока в пневматический сигнал управления клапанами, цилиндрами и исполнительными механизмами. Позиционер обладает устройством обратной связи, что обеспечивает точность позиционирования.

Основные характеристики.

Входные сигналы: (4-20) мА, (10-50) мА;

Требования к температуре окружающей среды: (-10...+80) °С, либо (-30...+40) °С;

> Совместим с клапанами как одностороннего, так и двухстороннего действия;

> Измеряемый ход: (10-100) мм;

> Режим работы: ручной/автоматический;

> Перенастройка нуля: -15-85% шкалы;

> Перенастройка диапазона сигнала: 300%;

> Исполнение: IP53;

Взрывозащита: Exds IIB+H2 Тб. Yokogawa Electric, Япония.

Для системы АСР используется контроллер РСУ (распределённая система управления). Для системы АСЗ используется контроллер противоаварийной защиты (ПАЗ). В данном проекте использованы контроллеры фирмы Moore Products Company: контроллер APACS+ (подсистема РСУ), контроллере QUADLOG (подсистема ПАЗ).

Контроллер APACS+ управляет работой отдельных агрегатов (30-50 контуров регулирования), технологических участков (150 контуров регулирования), цехов с непрерывными и периодическими процессами. Контроллер QUADLOG имеет также несколько модулей. Стандартный аналоговый модуль (SAM) входит в семейство модулей ввода/вывода. Он предназначен для подключения аналоговых и дискретных сигналов. Модуль SAM обеспечивает высокую пропускную способность для стандартных сигналов ввода/вывода (аналоговые входные сигналы (4-20) мА, аналоговые выходные сигналы (4-20) или (0-20) мА, а также дискретные входы и выходы). К модулю SAM можно подключить до

32 каналов. Каждый канал может быть сконфигурирован для работы с аналоговым входом (4-20) мА, аналоговым выходом (4-20) мА или (0-20) мА, дискретным входом или дискретным выходом. Стандартный дискретный модуль (SDM) имеет 32 канала ввода/вывода, каждый из них может быть сконфигурирован как дискретный вход/выход, дискретный импульсный выход. Модуль позволяет управлять работой электродвигателя, отсечного канала.

Температура целевого продукта на выходе из теплообменника Т1 поддерживается на уровне 100°С изменением подачи хладагента [4]. Текущая температура целевого продукта воспринимается датчиком (1-1) Метран-281 - Exia НСХ К. Выходной сигнал (4-20)mA/HART. Цифровой сигнал с датчика поступает на (1-2) - одноканальное передающее устройство для беспроводной связи PL1CSRADIO Т61, с выхода которого радиосигнал посредством беспроводной передачи воспринимается (1-3) - одноканальным принимающим устройством для беспроводной связи PL1CSRADIO R61. Далее сигнал (4-20)тА по проводу передаётся на контроллер РСУ APACS+, где текущее значение температуры целевого продукта высвечивается, затем сравнивается с введенным туда заданным значением. При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в виде (4-20) мА через (1-4) одноканальное передающее устройство для беспроводной связи PL1CSRADIO Т61 в виде радиосигнала принимается одноканальным принимающим устройством для беспроводной связи PL1CSRADIO R61 (1-5). Сигнал (4-20) mA через электро-пневматический позиционер VP200 (предназначен для преобразования электрических сигналов 4-20 mA в пневматический сигнал) поступает на регулирующий клапан (1-6). В результате изменения подачи хладагента будет изменяться и температура целевого продукта, пока ее значение не достигнет заданного значения. Цифровой сигнал с датчика поступает также на вход ПК, где значение температуры может быть распечатано и использовано по назначению (например, для построения графика изменения измеряемой величины во времени). Заданное значение температуры целевого продукта может быть при необходимости изменено с клавиатуры ПК. Погрешность канала измерения составляет 0,5°С. Каналы беспроводной передачи информации на рис. 20. обозначены пунктирной линией.