НГМК Рудник "Октябрьский"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2012 в 19:30, дипломная работа

Краткое описание

Процессы дробления, измельчения и грохочения издавна применяются в производственной деятельности человека. В настоящее время широкое применение в горной промышленности находят дробильные комплексы, предназначенные для предварительной обработки горной массы непосредственно в шахте. При такой технологической цепочке существенно повышается коэффициент заполнения скипов, что увеличивает экономичность использования подъемных установок.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Мой диплом1.doc

— 2.79 Мб (Скачать документ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. Выбор типа и технические данные контроллера

 

ПЛК S5 – 115H предназначен для построения отказоустойчивых систем управления. Он обладает избыточной структурой, включающих два связанных между собой ПЛК, взаимодействующих по принципу «ведущий – ведомый». Ведущий ПЛК осуществляет управление технологическим оборудованием. Ведомый вступает в работу только при отказе ведущего контроллера. Избыточность может достигаться не только за счет дублирования ЦПЭ, но и за счет дублирования модулей ввода – вывода.

Контроллер позволяет создать  системы трёх уровней отказоустойчивости:

  1. нормальной отказоустойчивости (односторонняя конфигурация);
  2. повышенной отказоустойчивости (переключаемая конфигурация);
  3. максимальной отказоустойчивости (полностью дублированная система).

 

Рис 4.5. Классификация систем управления ПЛК S5 – 115H

 

 

 

 

 

 

 

При использовании одноканальной  конфигурации модули ввода вывода устанавливаются  в любой из субмодулей контроллера  или в стойки расширения. Обращение к выходам и входам производит лишь один из субмодулей контроллера. Информация, считанная в один субмодуль, автоматически передаётся во второй. Любой из субмодулей способен выполнять функции ведущего контроллера.

Отказ субмодуля, к которому подключены стойки расширения, исключают возможность доступа к расположенным в них модулям ввода – вывода.

 

  

Рис 4.6. Одноканальная конфигурация  ПЛК S5 – 115H

 

В переключаемой конфигурации стойки расширения подключаются к обоим  субмодулям контроллера по одноканальной схеме. Доступ к модулям ввода – вывода имеют оба модуля, каждый из которых использует для этой цели свою систему шин. Для расширения могут быть использованы стойки EG 185U и ER 701-3LH. К одному контроллеру может быть подключено до 8 стоек.

Управление вводом – выводом  осуществляет субмодуль, выполняющий  функции ведущего контроллера.

 


Рис 4.7. Переключаемая конфигурация  ПЛК S5 – 115H

 

 

 

 

При двухканальной конфигурации каждый субмодуль контроллера снабжен своим набором входов и выходов. Одни и те же датчики подключаются к входам обоих субмодулей, исполнительные механизмы получают команду с выходов обоих субмодулей. Определение параметров системы производится с помощью пакета программ COH 115H. Обращение к дублированным входам – выходам производится также, как и в одноканальной конфигурации.

Резервирование может осуществляться не только для сигнальных, но и интеллектуальных модулей, а также коммуникационных процессоров.

 

Рис 4.8. Двухканальная конфигурация  ПЛК S5 – 115H

 

Принцип действия контроллера базируется на непрерывном сравнении сигналов двух субмодулей по принципу «ИЛИ». Контроллер считается исправным в том случае, если хотя бы один из его субмодулей функционирует правильно. Оба субмодуля комплектуются центральным процессором CPU 948H. Этот процессор должен выполнять дополнительный набор функций, характерных для контроллера S5 – 115H.

  1. обмен данными между субмодулям;
  2. обработка отказов, выбор ведущего контроллера;
  3. синхронизация двух субмодулей;
  4. тестирование;
  5. локализация отказов.

Рис 4.9. Принцип действия   ПЛК S5 – 115H

 

 

  1. Обмен данными отработка отказов.

Принцип действия контроллера основан  на взаимодействии ведущего и ведомого субмодулей  контроллера  с горячим резервированием ведущего субмодуля. Управление осуществляет ведущий субмодуль. В случае обнаружения отказа функции управления передаются ведомому субмодулю. Устранение неисправностей в отказавшем субмодуле может быть выполнено без остановки системы управления.

В процессе работы ведущий и ведомый  субмодули выполняют одну и туже программу, используют одни и те же блоки данных, области отображения  выходных и входных сигналов, буферные данные коммуникационных процессоров.

 

  1. Синхронизация.

Существенным фактором нормальной работы контроллера является синхронное функционирование ведущего и ведомого субмодулей. Синхронизация выполняется  по прерываниям. Такие прерывания генерируются после выполнения операций обмена данными, выполнения команд обращения к выходам и входам, выполнения временных функций. Все эти функции выполняются операционной системой и не требуют учета в программе пользователя.

 

  1. Тестирование.

В процессе работы контроллер выполняет  большое количество тестовых программ. Тестированию подвергаются внутренняя шина контроллера, устройства связи, система локализации отказов, центральные процессоры, память. Запуск контроллера осуществляется выполнением тестовых программ в полном объеме. В ходе циклического выполнения программы тестовые программы выполняются в полном объеме и требуют для своего выполнения около 5 мс. Объем выполнения тестовых программ на один цикл определяется пользователем.

 

  1. Программирование.

Технология программирования контроллера  S5 – 115H выполняется в режиме непосредственной связи с центральным процессором. При программировании в режиме непосредственной связи программатор подключается  центральному процессору любого субмодуля. Ввод программы в память этого субмодуля сопровождается автоматической передачей этой программы в память другого субмодуля. При программировании в режиме без непосредственной связи программа пользователя записывается в два субмодуля памяти. Субмодули памяти устанавливаются в оба центральных процессора контроллера. Настройка параметров системы осуществляется с помощью пакета программ СОМ 115Н. Пакет позволяет осуществить настройки интерфейса, параметры блоков данных, параметры диагностики, блоки денных ошибок, регистры прерываний и т.д.

Интерфейсные модули для S5-115H

  1. ИИИ Интерфейсные модули.

Интерфейсные модули используются для подключения стоек расширения к центральному контроллеру в системах централизованного и распределенного расширения.

 

                                                                                                                 Таблица 4. 9

Классификация интерфейсных модулей

 

Интерфейсные модули, устанавливаемые 

Расширение

на центральном контроллере

в стойках расширения

односторонней и полностью дублированной

конфигураций

в переключаемой

конфигурации

Централизованное

IM 305, IM 306

IM 305, IM 306 в стойках R 70 -0 и     ER-70

 

Децентрализованное

IM 304

IM 3 4 в стойках ER

70 -2, ER 70 -3, ER

70 -3LH

2 x IM 314R в стойках

ER 70 -3LH или EG

1 85U


 

  1.  Используемые стойки.

 

И Центральный контроллер может быть построен на основе стоек типов CR 700-OLB, CR 700-2,CR 700-2F, CR 700-3. Стойки расширения централизованной конфигурации строятся на основе ER 700-0 и ER 700. В распределенных односторонних конфигурациях в качестве стоек расширения используются стойки ER 700-2, ER 700-3 и ER 700-LH; в переключаемых конфигурации – стойки ER 700-3LH и EG 185U.л

Од

 используемые в S5-115H

В составе контроллера S5-115H могут  быть использованы:

  1. Все модули ввода - дискретных и аналоговых сигналов за исключением модуля LA

            776.

  1. Все интеллектуальные модули за исключением модуля позиционирования IP 24 .
  2. Все коммуникационные процессоры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данном проекте применяем резервируемую  конфигурацию.

Режим работы с двухканальной (“резервируемая ”) конфигурацией:

 

Ведущее ZG

 

читает входной сигнал (PAE);

 

унифицирует отображения

процесса на входах;

 

обрабатывает прикладную программу с учетом точек синхронизации;

 

сравнивает отображения выходов (PAA);

 

выдает выходной сигнал.

Ведомое ZG

 

читает входной сигнал (PAE);

 

унифицирует отображения

процесса на входах;

 

обрабатывает прикладную программу с учетом точек;

 

сравнивает отображения;

 

выдает выходной сигнал.


Рис 4.10. Двухканальная конфигурация  ПЛК S5 – 115H

 

Режимы работы и принцип действия AG S5-115H.

Ведущее устройство контроллера  S5-115H при сопровождении процесса может работать в следующих режимах:

  1. Сольный режим

       Ведущее устройство сольно (один) выполняет сопровождение процесса, ведомое    

       устройство неактивно.

  1. Подключение ведомого.

       Ведущее устройство передает ведомому устройству актуальные данные и актуальную  

       программу.

  1. Режим с резервированием (резервированный режим )

      Ведущее устройство выполняет сопровождение процесса, ведомее устройство

      снабжено данными и готово в любой момент выполнить роль ведущего устройства .

  1. Режим поиска ошибок

      Ведущее устройство выполняет сопровождение процесса, ведомее

      устройство одновременно выполняет самодиагностику.

 

Следующий рисунок показывает принцип  действия AG S5-115H,

особенно взаимодействия между  двумя центральными устройствами.

 

                                                                       Таблица 4.10

Принцип взаимодействия между центральными процессорами.

Центральное устройство A

 

Центральное устройство B

Циклическое управление

Синхронизация центральных устройств

Чтение PAE: односторонняя (A)

                     переключаемая (ведущий)

                     с резервированием

Обмен PAE с устройством B

Сравнить двухканальные входы:

• контроль рассогласования

• определение ошибок

• формирование един. сигнала

 

OB1, Прикладная программа

граница блока

прямой доступ к периферии

опрос времени

 

Самодиагностика:

RAM, программное обеспечение, 

процессор, сравнение RAM

Обмен PAA с устройством B и

сравнение

Сообщение об ошибке при расхождении

Вывод PAA:

односторонняя (A), переключаемая      

(если ведущий), с тестом при смене фронта

Синхр.

 

 

 

 

PAE A/B

 

Содерж .

RAM A/B

 

Синхрон

авар.

сообщен.

Синхр.

 

PAA A/B

Циклическое управление

Синхронизация центральных устройств

Чтение PAE: односторонняя (B)

                  переключаемая  (ведомый)

                   с резервированием

Обмен PAE с устройством A

Сравнить двухканальные входы:

• контроль рассогласования

• определение ошибок

• формирование един. сигнала

 

OB1, Прикладная программа

граница блока

прямой доступ к периферии

опрос времени

 

Самодиагностика:

RAM, программное обеспечение, 

процессор, сравнение RAM

Обмен PAA с устройством A и

сравнение

Сообщение об ошибке при расхождении

Вывод PAA:

односторонняя (B), переключаемая  

(если ведущий ), с тестом при смене фронта

 


 

В данном режиме работы периферийные модули располагаются в обоих центральных устройствах и имеют одинаковый адрес. Такой режим работы предлагает наивысшую степень готовности, т. к. допускается отказ одного центрального устройства или одного периферийного модуля (NON-STOP). Модули при этом могут быть установлены в центральном устройстве или в устройстве расширения.

 

Резервированная  периферия ввода  – вывода означает, что соответствующие резервированные модули ввода – вывода установлены в устройстве A и в устройстве B и оба модуля имеют одинаковый адрес ввода – вывода и проектируется с помощью COM 115H как резервированные модули.

 

Для каждого резервированного дискретного  входа и для каждого резервированного дискретного выхода, который реализуется как NON-STOP-DE или NON-STOP-DA, необходимо проектировать специальное устройство локализации, с помощью которого системная программа может быстро выполнить локализацию ошибки в случае отказа.

“NON-STOP-DE/DA” означает: Возникший  отказ такого дискретного входа - вывода (DE/DA) и последующий ремонт ни в коем случае не оказывает влияния на процесс.

Устройство локализации (LE) для NON-STOP-DE или NON-STOP-DA состоит из :

• одного дискретного входа локализации (L-DE) и

• одного дискретного выхода локализации (L-DA).

 

Резервированные дискретные входы (DE) с локализацией ошибок

- определение ошибок: путем контроля  рассогласования

- локализация ошибок: через L-DA

- пассивирование: пассивирование неисправного байта DE

 

С помощью типа “ (1 из 2-х) дискретный вход DE с устройством локализации (LE)” выполняется как определение, так и локализация ошибок. С помощью схемы включения, показанной на рисунке 1.7, система локализует неисправные модули дискретного ввода в случае их отказа. Для этого по истечению времени рассогласования выполняется следующее:

  1. Вывод сигнала “0” на оба L-DA ( A и B). Тем самым отключается питание датчика.
  2. По истечению спроектированного времени задержки на обратное чтение должен читаться “0” с обоих DE. В другом случае “1” показывает на неисправный модуль.
  3. Вывод сигнала “1” на оба L-DA.

 

Сообщается о неисправном модуле и пассивируется байт DE, т.е. исчезает доступ к байту DE этой стороны (режим работы). Локализация ошибки, в зависимости от спроектированного времени задержки на обратное чтение, может простираться на несколько циклов AG. В течении этого времени последнее действительное отображение процесса передается в соответствующий байт DE ( прямом доступе к периферии ). “Соответствующими” байтами DE являются байты DE, которые питаются от одного группового источника питания. Одна “группа” - это объединение всех датчиков резервированных DE или DA, которые обеспечиваются одинаковым L-DA. Минимально группа состоит из одного резервированного байта, максимально объединяет все резервированные DE контроллера AG S5-115H.

Информация о работе НГМК Рудник "Октябрьский"