ВЫБОР СТРУКТУРЫ АСУ ТП ПРОИЗВОДСТВА КАРАМЕЛЬНОЙ МАССЫ

THE CHOICE OF THE STRUCTURE OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF CARAMEL MASS

Igor Zavrazhin

student, Department of Information Processes and Management, Tambov State Technical University,

Russia, Tambov

Nikita Gruzdev

student, Department of Information Processes and Management, Tambov State Technical University,

Russia, Tambov

Viktor Nazarov

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Information Processes and Management, Tambov State Technical University,

Russia, Tambov

АННОТАЦИЯ

Производится анализ технологического процесса и существующей в настоящее время системы управления. Выбирается структура и комплекс технических средств из-за того, что существующая в настоящее время система управления технологическим процессом производства карамельной массы  не удовлетворяет современным требованиям за счёт современных технических средств, так как довольно высока себестоимость продукции и слишком большие ресурсо и энергозатраты.

ABSTRACT

The analysis of the technological process and the currently existing control system is carried out. The structure and complex of technical means are chosen due to the fact that the currently existing control system for the technological process of caramel mass production does not meet modern requirements due to modern technical means, since the cost of production is quite high and resource and energy consumption are too high.

Ключевые слова: система автоматического управления (САУ), технологический процесс, карамельный сироп, производство карамельной массы, программируемый логический контроллер (ПЛК), математическая модель.

Keywords: automatic control system (ACS), technological process, caramel syrup, caramel mass production, programmable logic controller (PLC), mathematical model.

В настоящее время системы управления технологическими процессами строятся по разным принципам. При построении АСУ ТП используется иерархическая информационная структура на разных уровнях, которой используются вычислительные средства разной мощности.

Для данного процесса наиболее актуальна двухуровневая АСУ ТП (рисунок 1). Все возможности этой системы четко разделены на два уровня.

Нижний уровень обеспечивает сбор данных о параметрах технологического процесса. Технические средства нижнего уровня: ПЛК, датчики, исполнительные механизмы, модули ввода/вывода [1]. Программируемый логический контроллер обеспечивает автоматическое управление оборудованием, запуск и остановку технологического процесса, а также аварийное отключение и защиту [1].

Рисунок 1. Структурная схема АСУ ТП процесса производства карамельной массы

Нижний уровень технологического процесса реализован на базе контроллера ПЛК-110- 30Р и модулей ввода/вывода серии 110  от компании ОВЕН. Также нижний уровень АСУ ТП включает в себя приборы для технологического контроля и управления [2].

Уровень контроллеров в такой системе выполняет сбор сигналов от датчиков, установленных на объекте управления; предварительную обработку сигналов (фильтрацию и масштабирование); реализацию алгоритмов управления и формирование управляющих сигналов на исполнительные механизмы объекта управления; передача и прием информации из промышленной сети [2].

Верхний уровень управления технологическим процессом предполагает наличие РС совместимого компьютера и реализованного на данном компьютере пульта оператора с использованием SCADA – системы (Supervisory Control and Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных). Данные программы позволяют осуществить двухстороннюю связь в реальном времени объекта управления и контроля, визуализацию полученной информации о протекающем процессе на экране монитора в удобном для оператора АРМ виде, контроль нештатных ситуаций, организацию удаленного доступа, хранение и обработку информации [2].

Контроллер ПЛК-110- 30Р запрограммирован в среде CODESYS V2.3. Прикладное программное обеспечение контроллера реализует алгоритмы управления клапанами с электроприводами, которые будут регулировать подачу греющего пара и холодной воды в паровую рубашку [3].

Реализация объекта технологического управления осуществляется в среде динамического программирования Matlab. В среде динамического моделирования Simulink существует возможность обмена данными с использованием технологии OPC [4].

Список литературы:

1. Технологический регламент процесса производства карамельной массы.
2. Юревич Е.И. Теория автоматического управления: учебник для вузов / Е.И. Юревич. - Л.: Энергия, 1975. - 413 с.
3. Схиртладзе А.Г. Автоматизация технологических процессов и производств [Электронный ресурс]: учебник / А.Г. Схиртладзе, А.В. Федотов, В.Г. Хомченко. — Саратов: Вузовское образование, 2015. 459 c. Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/37830.html.
4. Бессекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бессекерский, Е.П. Попов // М.: Наука, 1975. – 768 с.