Link Building
Школа автоматчиков » Blog Archive » УРОК №10. Регуляторы и контроллеры.

УРОК №10. Регуляторы и контроллеры.

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

На дворе весна, природа оживает после зимней спячки, травка зеленеет, солнышко блестит. Вот и наша школа автоматчиков пополнилась уроком №10.

УРОК №10. Регуляторы и контроллеры.

Уроки №8 и №9 были посвящены первичным средствам измерения и исполнительным механизмам. Теперь поговорим о «мозгах» всех систем автоматизации, т.е. о контроллерах и их предшественниках – регуляторах.
В 50-х … 90-х годах прошлого века, когда началась эра бурного развития систем автоматизации, для автоматического управления технологическими процессами и установками потребовались устройства, которые могли осуществлять поддержание технологических параметров на заданных значениях. Такие устройства назвали регуляторами. Регуляторы принимали от первичного преобразователя текущие значения параметра, производили аналоговую обработку этого сигнала и выдавали управляющий сигнал на исполнительный механизм.
Регуляторы можно подразделить на регуляторы прямого действия (управляют исполнительным механизмом за счет энергии, получаемой от регулируемой среды) и регуляторы непрямого действия (управляют исполнительным механизмом за счет энергии, получаемой от постороннего источника). По виду энергии регуляторы непрямого действия подразделяются на электрические, пневматические и гидравлические. Надо сказать, что регуляторы прямого действия не имеют к нам с вами никакого отношения. Их подбирают и заказывают в своих разделах проекта проектанты-технологи (ОВ, ВК, ХС, ТМ и т.д.).
Наиболее распространенным видом регуляторов в схемах автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности были электрические регуляторы. В инженерных системах зданий только они и применялись. Различные регуляторы выпускались многими заводами Советского Союза, но наиболее применяемыми были регуляторы Московского завода тепловой автоматики (МЗТА). В различные периоды времени завод выпускал популярные серии регуляторов «Контур-1», «Контур-2», «Каскад-1» и «Каскад-2».
В конце 80-х годов появляются устройства, обработка информации в которых выполняется в цифровом виде процессорами. Начинается эра микропроцессорных контроллеров. Хотя и в настоящее время рядом фирм выпускаются аналоговые регуляторы.
Микропроцессорные контроллеры не только заменили аналоговые регуляторы. Их возможности гораздо шире. В схемах автоматизации они выполняют не только функции регулирования, но и заменяют релейные схемы управления и сигнализации. Контроллеры могут отображать параметры на индикаторах и создавать архивы параметров, т.е. выполнять функции вторичных показывающих и регистрирующих приборов. А еще они могут вести журналы событий (фиксация неисправностей оборудования, его включение и отключение, отклонения параметров от заданных значений и т.д.), которые, до появления контроллеров, заполнялись операторами технологических процессов вручную.
Спектр выпускаемых в настоящее время микропроцессорных контроллеров очень велик.
Их можно классифицировать по:
• типу входных и выходных сигналов;
• отсутствию или наличию интерфейсных выходов;
• типу интерфейсных выходов;
• отсутствию или наличию индикаторов;
• типу индикаторов;
• гибкости программного обеспечения и способам программирования;
• конструктивному исполнению.
По типу входных и выходных сигналов контроллеры можно разделить на:
- контроллеры с аналоговыми входами/выходами;
- контроллеры с дискретными входами/выходами;
- контроллеры с дискретными и аналоговыми входами/выходами;
- контроллеры только со входами, дискретными и/или аналоговыми.
Последние обязательно имеют интерфейсный выход и являются разновидностью контроллеров, которые называются устройствами связи с объектом.
Установкой контроллеров без интерфейсных выходов решаются локальные задачи по автоматизации. Контроллеры с интерфейсными выходами и устройства связи с объектом работают, как с подключенными к ним периферийными устройствами, так и с другими контроллерами, объединенными с ними в интерфейсную сеть, и оборудованием верхнего уровня систем диспетчеризации.
Контроллеры могут иметь один или несколько различных интерфейсных выходов. Интерфейсы характеризуются средой передачи и протоколом обмена. Средами передачи могут быть витая пара, Ethernet, радиоканал, GSM-канал, телефонный канал и т.д. Протоколы обмена подразделяются на «открытые» и «закрытые». «Открытые» протоколы стандартизированы и любой производитель контроллеров может их применить. К ним можно отнести MODBUS-RTU, LonWorks, BACnet, KNX и т.д. «Закрытые» протоколы пишут производители оборудования для своих контроллеров и не отдают их описание другим производителям.
На лицевой панели контроллера может быть установлен индикатор для отображения текущих параметров, состояний оборудования и заданных настроек, а также для работы с журналами событий и архивами параметров. Индикаторы могут быть буквенно-цифровыми и графическими. Графические индикаторы бывают черно-белыми и цветными. Наличие графического индикатора позволяет, для удобства пользователя, создавать на экране контроллера мнемосхемы.
По типу программного обеспечения контроллеры подразделяются на «жестко» запрограммированные, конфигурируемые и свободно программируемые.
«Жестко» запрограммированный контроллер предназначен для выполнения определенной задачи по регулированию и/или управлению. Одна и та же программа записывается во все контроллеры данной модификации предприятием-изготовителем. При установке на объекте пользователем могут быть изменены заводские настройки регуляторов и уставки параметров.
Конфигурируемые контроллеры имеют в своем программном обеспечении определенный набор технологических систем, для управления которыми он может применяться. Для каждой технологической системы в программе заложен набор алгоритмов управления и регулирования. При установке на объекте пользователь выбирает свою конфигурацию в программном обеспечении, задает настройки и уставки параметров.
В свободно программируемые контроллеры может быть записана любая программа разработанная пользователем. Ограничения накладываются количеством и типом входов/выходов, а также объемом памяти.
Настройки регуляторов, уставки параметров, конфигурирование и программирование контроллеров, имеющих индикатор может быть произведено с помощью органов управления на лицевой панели контроллера. Жестко программируемые контроллеры могут также программироваться с помощью программных карт. Программы управления записываются предприятием-изготовителем на информационной карте. Контроллер функционирует только при наличии вставленной в него карты.
Программы для свободно программируемых контроллеров могут создаваться пользователем на компьютере с помощью специальных прикладных программ (сред), а затем переносится в контроллер. Перенос программ в контроллер может осуществляться подключением контроллера к компьютеру через специальное устройство – программатор или переноситься в контроллер на flash-карте.
Конструктивно контроллеры могут быть предназначены для установки на фасаде щитов и пультов, для установки внутри щитов на DIN-рейку, для установки на стене или оборудовании, для установки в специальные стойки. Конструктивно контроллеры, устанавливаемые на DIN-рейку или в специальные стойки, могут быть наборными, т.е. состоят из базовых и дополнительных модулей.

Задать вопрос
или оставить свой комментарий