Дипломная работа: Описание технологического процесса систем тепловодоснабжения

2.6 Разработка схемы внешних соединений

Схемы внешних соединений приборов и средств автоматизации линиями связи, показывают характер соединений, их длину, маркировку, наличие промежуточных мест коммутации. Приборы и средства автоматизации соединяют между собой с помощью электрических линий связи. Схема внешних соединений представлена в виде отдельных прямоугольников с обозначением элементов схемы, связанных между собой электрическими соединениями с позиционными обозначениями и маркой кабелей.

Трансформатор тока и трансформатор напряжения соединятся с панелью ИУУ № 81 кабелями КВВГ 5×2,5 длиной 10 м позиционные обозначения 1 и 2.

Панель ИУУ № 81 соединена с панелью №109 кабелем марки ТРП 20×0,35 длиной 10 м позиция 3, панель №109 связана со щитом энергоучета УСД кабелем марки АТФРВ 15×2 длиной 4 м позиция 4. В свою очередь, информация со щита энергоучета УСД по кабелю АТФРВ 15×2 длиной 3000 м позиция 5 поступает на ЭВМ. Схема внешних соединений (ГЧ лист 3).

2.7 Разработка структурной схемы УСД

При включении УСД в сеть осуществляется системный сброс по питанию, после чего МП стартует по начальному адресу, записанном в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ).

На первом этапе работы МП проводят тестирование функциональных узлов УСД и комплексную проверку работоспособности.

Последовательно выполняются следующие тесты:

1 – тест ПЗУ. Осуществляется контроль содержимого ПЗУ и сравнивается с контрольной суммой;

2 – тест ОЗУ. Проводится запись и считывание информации в ОЗУ и проверка ее на достоверность;

3 – тест параллельного интерфейса КР580ВВ55А, производится инициализация интерфейса и выдача через него «шахматного» когда на индикаторы HG2, HG3;

4 – тест АЦП и параллельного интерфейса. Проверяется сигнал «готовность данных» АЦП после его запуска сигнал «Преобразование» выдаваемого через параллельный интерфейс;

5 – тест таймера КР580ВИ53. Производится инициализация каналов таймера на частоте 64, 6400 и 1Гц;

6 – тест контроллера прерываний КР580ВН59. Задаются вектора обработки прерываний;

 7 – тест УСАППКР580ВВ51А. Производится инициализация и проверка байта состояния УСАПП;

8 – комплексный тест таймера и контроллера прерываний. Производится проверка обработки прерываний с частотой 64 Гц;

9 – тест идентификации УСД, позволяет проверить правильность выдачи информации в двухпроводную линию связи.

Во время тестирования индикатор высвечивает цифру с номером теста. При неправильном завершении какого-либо теста (неисправность функционального узла) цифра с номером теста на индикаторе периодически включается и выключается. Прохождение следующих тестов запрещается.

Если все тесты прошли правильно, то МП проводит программную подготовку аппаратной части УСД для работы в рабочем режиме программы.

1)  Программирует универсальный синхронно - асинхронный приемопередатчик (УСАПП) КР580ВВ51А для работы в режиме асинхронной передачи данных.

2)  Программирует параллельный интерфейс с КР580ВВ55А для работы в режиме ввода-вывода (режим «0»).

3)  Программирует таймер КР580В453, который выдает частоты 64 Гц по входу С1, 6400 по выходу С2 и 1 Гц по выходу С3.

Частота 64 ГЦ используется МП для формирования временных интервалов, а в Е443 М кроме того служит для опроса входов, на которые поступает информация от счетчиков – датчиков.

Частота 64000 Гц определяет скорость передачи данных для УСАПП, а частота 1Гц используется для формирования сигнала «тест».

Синхронизацию работы МП и всего устройства в целом осуществляет тактовый генератор, собранный на микросхеме КР580ГФ24 и вырабатывающий тактовые импульсы для МП (выходы С1; С2) и опорную частоту 2048 кГц (выход С3).

Закончив программную подготовку аппаратной части УСД, МП переходит к рабочей программе, которая обеспечивает выполнение всех функций УСД.

Сигналы от аналоговых датчиков поступают на коммутатор, выполненный на микросхеме К561КП2, который поочередно подключает вход УСД к АЦП, выполненном на микросхеме К1113ПВ1А. Период опроса аналоговых датчиков не превышает 10 с.

АЦП преобразует аналоговый сигнал в двоичный код (10 разрядов), который через параллельный интерфейс с КР580ВВ55А поступает на магистраль данных (МД).

Данные, поступившие на МД, считываются МД и записываются в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), выполненное на микросхемах КР573РУ10. В ОЗУ хранится и служебная информация, появляющаяся в процессе работы МП.

Управление работой ОЗУ осуществляется выдачей на магистраль адреса нужной ячейки ОЗУ и служебных сигналов MWR, MRD. После опроса всех аналоговых входов МП производит необходимые вычисления и готовит данные для передачи в двухпроводную линию связи и на счетчики импульсов.

Для увеличения расстояния передачи данных по двухпроводной линии между УСАПП и линией связи включен линейный блок, формирующий импульсы амплитудой 120±4 В на нагрузки 1кОм при изменении электрического сопротивления линии связи от 0 до 5,7 кОм. Источник питания вырабатывает все напряжения, необходимые для работы УСД. Питание УСД осуществляется однофазным током с напряжением (220+22-33)В и частотой (50±1)Гц. Структурная схема устройства сбора данных (ГЧ лист 2).

2.8 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Для уточнения выбора СА проектируемой системы перед сдачей системы в эксплуатацию необходимо провести обязательные расчеты в системе.

2.8.1 Расчет комплексного показателя уровня автоматизации

Уровень автоматизации характеризует долю труда по управлению технологическим объектом производимую автоматическими устройствами без участия человека. Количественная оценка уровня автоматизации определяется с помощью комплексного показателя – К, при использовании которого можно оценить анализ состояния автоматизации действующих установок. Максимальное значение показателя уровня автоматизации приравнивается к единице, а нормативное значение всегда меньше единицы.

Кmax=1

Кн=0,7-0,9

Показатель уровня автоматизации подсчитывают по уровню 12

К=∑ ∙αi∙Ki /∑ αi , (2) [7]

i=1

где Ki – частные показатели уровня автоматизации отдельных функций управления;

αi – коэффициент «важности» функции, определяющий относительную значимость данной функции в общем процессе управления (см. табл.5 ).

Таблица 5 Исходные данные

В проектируемой системе могут участвовать не все функции управления (см. табл. 5). Для каждой функции определяются свои способы реализации. Анализируя функциональную схему автоматизации. Составляем таблицу данных для расчета

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24