Область техники
Данное техническое решение относится к управляющим и регулирующим системам общего назначения, а именно к средствам управления технологическими процессами (например, в атомной энергетике).
Уровень техники
Известны комплексы программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами (см., например, БЛОК УПРАВЛЕНИЯ, ЗАЩИТЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ МОДУЛЯ КОМПРЕССОРНОГО ЗАПРАВОЧНОГО (патент на изобретение RU 2211471 С1, 28.12.2000 г., МПК7 G 05 В 15/02, G 07 F 15/00), предназначенный для автоматического управления, аварийно-предупредительной сигнализации и защиты модуля компрессорного заправочного. Недостатком данного аналога являются малые функциональные возможности, недостаточная надежность, несейсмостойкость конструкции.
Другим аналогом заявляемого технического решения является КОМПЛЕКС СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ГАЗОПОРШНЕВОГО ЭЛЕКТРОАГРЕГАТА (патент на изобретение RU 2218587 С1, 18.06.2001 г., МПК 7 G 05 В 19/02, Н 02 Р 9/00), предназначенный для автоматического управления и контроля работы газопоршневого электроагрегата в процессе предпусковой проверки, пуска, регулирования частоты, включения и работы на нагрузку, нормальной и аварийной остановки, а также для обнаружения аварийных и угрожающих ситуаций во всех режимах эксплуатации агрегата и реагирования на эти ситуации. Базовым вычислительным элементом является программируемый контроллер. Недостатками данного аналога являются ограниченные функциональные возможности по числу контролируемых и управляемых параметров и малая надежность.
Известно НОВОЕ EDXC ЛИНЕЙНОЕ ТЕРМИНАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ С ИНТЕГРАЛЬНЫМИ МУЛЬТИПЛЕКСОРАМИ И УНИВЕРСАЛЬНОЙ ТЕСТОВОЙ КОНСОЛЬЮ ДЛЯ ТЕЛЕКСНЫХ И ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (THE NEW EDXC LINE TERMINATING EQUPMENT WITH INTEGRATED MULTIPLEXERS AND UTC (UNIVERSAL TEST CONSOLE) FOR TELEX AND DATA LINES). Проспект EDXC «The circuit switching system for text and data networks» фирмы «SIEMENS» с выставки Связь, 24.05.1991 г., с.9 (for further information about UTC see brochure A30930 №2470-P4-1-7629).
Недостатком данного аналога является постоянный и ограниченный набор модулей с недостаточными функциональными возможностями.
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения (прототипом) является КОМПЛЕКС ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ТПТС51 для автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) реконструируемых и строящихся атомных и тепловых электростанций (см. проспект Всероссийского НИИ автоматики, 1997 год).
Недостатками прототипа являются:
постоянный и ограниченный набор функциональных модулей, определяемый структурой комплекса и не позволяющий гибко перестраивать и наращивать количество контролируемых и управляемых параметров;
устаревшая элементная база и определяемые ею структурные решения;
усложненность конструктивной базы, определяющей соответствующую технологичность, пониженную надежность и высокую стоимость;
использование закрытых применяемых интерфейсов и протоколов, соответствующих внутрифирменным стандартам и не позволяющих применять изделия других производителей;
использование лицензионного программного обеспечения, у которого исходные коды недоступны, что не позволяет провести всесторонний анализ его корректности и тем самым повысить безопасность его использования;
наличие групповой гальванической развязки каналов ввода/вывода, что снижает надежность и приводит к отказу по общей причине нескольких каналов ввода/вывода.
Сущность технического решения
Известный комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами содержит объединенные через локальную вычислительную сеть (ЛВС) Ethernet рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), а также контроллеры, соединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet между собой и с ПЭВМ, объединенные через локальную вычислительную сеть (ЛВС) Ethernet рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), а также контроллеры, соединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet между собой и с ПЭВМ.
Целью данного предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей путем создания широкого набора модулей с программируемой структурой, повышение надежности, улучшение ремонтопригодности, снижение стоимостных характеристик.
Для получения данного технического результата каждый контроллер содержит модуль центрального процессора (МЦП), предназначенный для управления функциональными модулями и исполнительными механизмами, и модули функциональные (МФ) с конфигурируемой структурой, предназначенные для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, соединенные через системную шину VME-bus, причем модуль функциональный МФ с конфигурируемой структурой содержит схему интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода переменного количества и структуры, соединенные через первую группу разъемов со схемой обработки сигналов и управления, а через вторую группу разъемов с внешними входами и выходами модуля функционального соответственно для подключения внешних датчиков и исполнительных механизмов.
В конфигурации для работы в режиме централизованного управления (например, объекта атомной энергетики) комплекс содержит модуль центрального процессора МЦП, предназначенный для управления функциональными модулями и исполнительными механизмами, и модули функциональные МФ с конфигурируемой структурой, предназначенные для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, соединенные через системную шину VME-bus, модули функциональные содержат схемы интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода, соединенные со схемой интерфейса VME-bus через первую группу выходов и входов, а через разъемы и вторую группу входов и выходов с группой входов и выходов модуля функционального для подключения соответственно внешних датчиков и исполнительных механизмов.
В конфигурации локального управления (например, объекта атомной энергетики) модуль функциональный с конфигурируемой структурой, предназначенный для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, содержит схему интерфейса VME-bus, схему логического управления, соединенные между собой, мезонины ввода и мезонины вывода, соединенные через первую группу выходов и входов соответственно со схемой логического управления, а через вторые группы входов и выходов с группой входов и выходов модуля функционального для подключения соответственно внешних датчиков и исполнительных механизмов.
В конфигурации распределенного управления (например, объекта атомной энергетики) комплекс содержит модуль центрального процессора (МЦП), предназначенный для управления функциональными модулями и исполнительными механизмами, и модули функциональные (МФ) с конфигурируемой структурой, предназначенные для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, соединенные через системную шину VME-bus, причем каждый модуль функциональный содержит схему интерфейса VME-bus, соединенную со схемой логического управления, мезонины ввода и мезонины вывода, соединенные через первые группы выходов и входов соответственно с входами и выходами схемы логического управления, а через вторые группы входов и выходов соответственно с группой входов модуля функционального для подключения внешних датчиков и группой выходов для подключения исполнительных механизмов.
Модуль центрального процессора содержит ОДНОПЛАТНЫЙ КОМПЬЮТЕР ФОРМАТА РС/104, имеющий входы-выходы СОМ (RS-232C), KEYB (клавиатура), VGA (монитор) и ETHERNET (ЛВС), ПЛИС Xilink ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРФЕЙСА РС/104 В ИНТЕРФЕЙС VME, имеющий внешние дискретный вход, выход ОК (открытый коллектор) и вход-выход на шину интерфейса VME и соединенный по второму входу-выходу с шиной управления ОДНОПЛАТНОГО КОМПЬЮТЕРА ФОРМАТА РС/104, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭНЗУ), соединенное по третьему входу-выходу с ПЛИС Xilink ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ИНТЕРФЕЙСА РС/104 В ИНТЕРФЕЙС VME.
Мезонин ввода аналоговый (МВА) содержит программируемые усилители, входы первых двух являются входом U (I) мезонина, преобразователь напряжение/частота, соединенный входами V1 и V4 с выходами третьего и четвертого операционных усилителей, элемент оптогальванической развязки, соединенный по входу с входом управления мезонина, а по выходу с управляющим входом преобразователя напряжение/частота, выходной транзисторный каскад, соединенный с выходом преобразователя напряжение/частота, второй элемент оптогальванической развязки, соединенный по входу с выходным транзисторным каскадом, а по выходу с цифровым выходом мезонина, источник опорного напряжения, соединенный с операционными усилителями и преобразователем напряжение/частота.
Мезонин вывода аналоговый (МВВА) содержит цифроаналоговый преобразователь ЦАП, два входа которого соединены соответственно с входом данных, и тактовой частоты Fтакт мезонина, операционный усилитель ОУ, вход которого соединен с выходом ЦАП, и выходной каскад, вход которого соединен с выходом операционного усилителя ОУ, а выход является выходом для подключения нагрузки к мезонину.
Мезонин ввода цифровой (МВЦ) содержит входную мостовую схему выпрямителя. преобразователя сигнала из цифровой в аналоговую форму, соединенную с входом Цвх мезонина, сглаживающий RC фильтр, элемент оптогальванической развязки, подключенные к выходу мостовой схемы выпрямителя преобразователя, и выходной инвертор, соединенный по входу с выходом элемента оптогальванической развязки, а выходом с TTL-выходом мезонина.
Мезонин вывода цифровой (МВВЦ, МВВЦ РЕЛЕ1, МВВЦ РЕЛЕ2) содержит входной инвертор, вход которого соединен с TTL-входом мезонина, согласующий транзистор, соединенный с выходом входного инвертора, релейную схему с демпфирующим диодом, соединенную с выходом согласующего транзистора, сглаживающий выходной каскад, подключенный к контактам релейной схемы и через предохранитель к выходу мезонина.
Мезонин вывода цифровой (МВВЦ 24 В) содержит входной усилитель, вход которого соединен с TTL-входом мезонина, оптический ключ, вход которого соединен с выходом входного усилителя, преобразователь напряжения 5 В/24 В, вход которого соединен с выходом оптического ключа, а выход с выходом 24 В мезонина, и защитные диоды, соединенные с выходом преобразователя напряжения 5 В/24 В и выходом мезонина.
Мезонин ввода цифровой импульсный (МВЦИ) содержит входную ограничительную диодную схему, соединенную с входом Uc мезонина, элемент оптогальванической развязки, соединенный с выходом ограничительной диодной схемы, и выходной инвертор, вход которого соединен с выходом элемента оптогальванической развязки, а выход с TTL-выходом мезонина.
Мезонин позиционирования (Мпоз) содержит две входные схемы преобразования цифровых сигналов в аналоговые, соединенные соответственно с двумя входами Uвх мезонина, два элемента оптогальванической развязки, соединенные с соответствующими выходами входных схем преобразования, два выходных инвертора, соединенные входами соответственно с выходами элементов оптогальванической развязки, а выходами с TTL-выходами мезонина, третий инвертор, соединенный с TTL-входом мезонина, транзисторный каскад преобразования, соединенный с выходом третьего инвертора, оптический ключ, вход которого соединен с выходом транзисторного каскада преобразования, ограничительную выходную схему, вход которой соединен с выходом оптического ключа, а выход с третьим выходом мезонина.
Мезонин последовательного интерфейса (ММПИ) MIL-STD 1553В содержит КОДЕР, соединенный с TTL-входом мезонина, ДЕКОДЕР, соединенный с TTL-выходом мезонина, ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК, соединенный с выходом КОДЕРА и входом ДЕКОДЕРА, согласующий трансформатор, соединенный с ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКОМ и выходом на шину МАНЧЕСТЕР мезонина.
Мезонин вывода с открытым коллектором/эмиттером (МВОК) содержит инвертор, соединенный с TTL-входом, согласующий транзисторный каскад, вход которого соединен с выходом инвертора, элемент оптогальванической развязки, вход которого соединен с выходом согласующего транзисторного каскада, и выходные ключевые схемы, соединенные по входу с коллектором и эмиттером транзисторного элемента оптогальванической развязки, а по выходу через предохранительные и ограничительные элементы с выходом мезонина.
Программные средства комплекса дополнительно содержат общесистемные программные средства (643.05749271.00002) и средства автоматизированного проектирования (643.05749271.00003).
Перечень чертежей
На фиг.1 приведена обобщенная структурная схема автоматизированной системы управления на базе комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ».
На фиг.2 приведена структурная схема комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ» (фрагмент с контроллером).
На фиг.3 приведена структурная схема модуля функционального (МФ).
На фиг.4 приведена структурная схема подключения комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ» в режиме централизованного управления (на примере объекта атомной энергетики).
На фиг.5 приведена структурная схема конфигурирования комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ» в режиме локального управления (на примере объекта атомной энергетики).
На фиг.6 приведена структурная схема конфигурирования модуля функционального и подключения комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ» в режиме распределенного управления (на примере объекта атомной энергетики).
На фиг.7 приведена структурная схема модуля центрального процессора.
На фиг.8 приведена структурная схема мезонина ввода аналогового (МВА).
На фиг.9 приведена структурная схема мезонина вывода аналогового (МВВА).
На фиг.10 приведена структурная схема мезонина ввода цифрового (МВЦ).
На фиг.11 приведена структурная схема мезонина вывода цифрового (МВВЦ; МВВЦ РЕЛЕ1; МВВЦ РЕЛЕ 2).
На фиг.12 приведена структурная схема мезонина вывода цифрового (МВВЦ 24 В).
На фиг.13 приведена структурная схема мезонина ввода цифрового импульсного (МВЦИ).
На фиг.14 приведена структурная схема мезонина позиционирования (Мпоз).
На фиг.15 приведена структурная схема мезонина последовательного интерфейса (ММПИ) MILL STD 1553В.
На фиг.16 приведена структурная схема мезонина вывода цифрового с открытым коллектором/эмиттером (МВВОКЗ).
На фиг.17 приведен перечень стандартов, использованных при разработке комплекса ПАССАТ.
На фиг.18 приведен состав комплекса ПАССАТ.
На фиг.19 приведена структурная схема программных средств комплекса ПАССАТ.
Пример варианта выполнения изобретения.
Автоматизированная система управления на базе комплекса программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ» (фиг.1) в общем случае представляет систему верхнего блочного уровня (СВБУ), содержащую персональные электронные вычислительные машины (ПЭВМ) 1, комплексы средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ», размещенные в шкафах 2 с установленными контроллерами и соединенные с ПЭВМ 1 СВБУ через локальную вычислительную сеть (ЛВС) Ethernet 4, к шкафам подключены датчики и исполнительные механизмы 3.
Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами (фрагмент) (фиг.2) 5 содержит контроллеры 6, соединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet 4 между собой и с персональными электронными вычислительными машинами 1 СВБУ, каждый контроллер 6 состоит из модуля центрального процессора (МЦП) 7 и модулей функциональных (МФ) 8, соединенных через интерфейс VME-bus (Versabus Module Europe-bus) 9.
Модуль функциональный с конфигурируемой структурой 8 (фиг.3) содержит схему интерфейса VME-bus 10, схему обработки сигналов и управления 11 и мезонины ввода/вывода 12, соединенные через разъемы 13 со схемой обработки сигналов и управления 11 и через разъемы 14 с цепями подключения датчиков и исполнительных механизмов.
На фиг.4-6 дополнительно обозначены мезонины ВВОД 15 и ВЫВОД 16, а также входные цепи от ДАТЧИКОВ 17 и выходные цепи к ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМАМ 18.
Модуль центрального процессора 7 (фиг.7) содержит ОДНОПЛАТНЫЙ КОМПЬЮТЕР ФОРМАТА РС/104 19, имеющий входы-выходы СОМ (RS-232C), KEYB (клавиатура), VGA (монитор) и Etherner (ЛВС), программируемую логическую интегральную схему ПЛИС Xilinx ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРФЕЙСА РС/104 В ИНТЕРФЕЙС VME 20, соединенную по входу-выходу с ОДНОПЛАТНЫМ КОМПЬЮТЕРОМ ФОРМАТА РС/104 19 и имеющую внешний дискретный вход, выход с открытым коллектором (ОК) и вход-выход на шину интерфейса VME 9 и соединенную по второму входу-выходу с шиной ОДНОПЛАТНОГО КОМПЬЮТЕРА ФОРМАТА РС/104, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭНЗУ) 21, соединенное по третьему входу-выходу с ПЛИС Xilinx ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ИНТЕРФЕЙСА РС/104 В ИНТЕРФЕЙС VME.
Мезонин ввода аналоговый (МВА) (фиг.8) содержит операционные усилители 22, элементы оптогальванической развязки 23, соединенные соответственно с входом управления и цифровым выходом, преобразователь напряжение/частота 24, выходной транзисторный каскад 25 и источник опорного напряжения 26.
Мезонин вывода аналоговый (МВВА) (фиг.9) содержит цифроаналоговый преобразователь ЦАП 27, соединенный с входом данных и входом тактовой частоты Fтакт, операционный усилитель ОУ 28 и выходной каскад 29 с выходом на нагрузку.
Мезонин ввода цифровой (МВЦ) (фиг.10) содержит входную мостовую схему выпрямителя преобразования сигнала из цифровой в аналоговую форму 30, элемент оптогальванической развязки 31 и выходной инвертор 32 для преобразования внутренних сигналов в TTL уровни.
Мезонин вывода цифровой (МВВЦ, МВВЦ РЕЛЕ1, МВВЦ РЕЛЕ2) (фиг.11) содержит входной инвертор 32 для преобразования сигналов TTL уровней во внутренние сигналы, реле 33 с демпфирующим диодом, согласующий транзистор 34 и выходной каскад 35 с предохранителем.
Мезонин вывода цифровой (МВВЦ 24 В) (фиг.12) содержит входной усилитель 37, оптический ключ 38, преобразователь напряжения 5 В/24 В 39 и защитные диоды 40 на выходе на нагрузку.
Мезонин ввода цифровой импульсный (МВЦИ) (фиг.13) содержит входную ограничительную диодную схему 41, элемент оптогальванической развязки 23 и выходной инвертор 32 для преобразования внутренних сигналов в уровни TTL.
Мезонин позиционирования (Мпоз) (фиг.14) содержит входные схемы преобразования цифровых сигналов в аналоговые 30, элементы оптогальванической развязки 23 и выходные инверторы 32, входной инвертор 32, транзисторный каскад преобразования 42, оптический ключ 38, ограничительную выходную схему 43.
Мезонин последовательного интерфейса (ММПИ) MIL-STD 1553В (фиг.15) содержит КОДЕР 44, соединенный с TTL входом, ДЕКОДЕР 45, соединенный с TTL выходом, ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК 46, соединенный с выходом КОДЕРА 44 и входом ДЕКОДЕРА 45, согласующий трансформатор 47, соединенный с ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКОМ 46 и выходом на шину МАНЧЕСТЕР.
Мезонин вывода цифровой с открытым коллектором/эмиттером (МВВОКЗ) (фиг.16) содержит входной инвертор 32, согласующий каскад 48, элемент оптогальванической развязки 32 и выходные ключи, соединенные с выходом через предохранитель.
НАЗНАЧЕНИЕ
Комплекс «ПАССАТ» КСПД.420141.001 предназначен для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) на энергоблоках атомных станций и других промышленных объектах.
Представляет собой набор унифицированных программно-аппаратных средств, из которых могут компоноваться различные по архитектуре и уровню сложности заказные системы.
Состав, функции и назначение заказной системы определяются ее проектом.
Проектно-компонуемыми средствами комплекса «ПАССАТ» являются:
- компоновочные шкафы, в которые устанавливается переменное (зависящее от проекта) количество контроллеров, средств электропитания и коммутации;
- контроллеры, в которые устанавливаются различные (в зависимости от проекта) по количеству и номенклатуре модули функциональные (МФ) и проектно-ориентированные программные средства;
- модули функциональные, каждый из которых состоит из модуля базового (МБ), определяемого проектом набора мезонинов ввода/вывода сигналов и данных конфигурирования программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), определяющей взаимодействие мезонинов в составе МФ.
Последний уровень проектной ориентации - модульный - отличает комплекс «ПАССАТ» от аналогичных комплексов средств автоматизации. Примененные при создании комплекса современные технологии позволяют проектно-ориентированно компоновать функциональные модули с точностью до одного-двух информационных каналов (или каналов управления). Встроенные на каждый модуль ПЛИС поддерживают «зашивку» практически любых алгоритмов обработки сигналов и управления, адекватных задачам, которые возлагает проектант на данный модуль. Это предоставляет возможность практически безызбыточного проектирования систем на базе средств комплекса. Вместе с тем, в состав комплекса входят необходимые средства управления избыточностью, которые позволяют создавать системы с двух-, трех- и четырехкратным резервированием и мажоритарным управлением.
Заказная система состоит из одного или более компоновочных шкафов, в каждом из которых установлено определяемое проектом количество контроллеров, блоков питания, устройств коммутирующих и т.д. Скомпонованные шкафы в соответствии с проектом могут быть объединены с помощью сетевых средств комплекса.
Программное обеспечение заказной системы (целевое программное обеспечение) создается на базе общесистемных программных средств (ОСПС) с помощью средств автоматизированного проектирования (САПР) или иным способом.
В основу создания комплекса положена идея «конструктора» для построения АСУТП, в котором проектант (системный интегратор) может найти все необходимое для создания законченных систем различного назначения и сложности с высокими требованиями по надежности, быстродействию, живучести и точности.
Техническая политика разработчиков комплекса, ориентированная на открытые стандарты и спецификации, позволяет проектанту при создании заказной системы легко комбинировать средства комплекса «ПАССАТ» со средствами автоматизации других производителей, обеспечивает концептуальное единство проекта, позволяет создавать взаимодействующие системы автоматизации на общих базовых принципах и средствах.
Перечень стандартов, использованных при разработке комплекса «ПАССАТ», приведен на фиг.17.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
- Высокая степень адаптации к конкретному системному проекту за счет применения современных мезонинных и ПЛИС технологий;
- Простота расширения состава и адаптации аппаратных и программных средств за счет использования открытых международных стандартов;
- Производство всех аппаратных средств на российских предприятиях;
- Лицензионная чистота программных и аппаратных средств;
- Высокий уровень информационной безопасности за счет использования программного обеспечения с открытыми исходными кодами;
- Возможность работы в жестких условиях эксплуатации;
- Возможность построения систем с двух-, трех- и четырехкратным резервированием выполняемых функций.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- При применении комплекса для атомных станций по влиянию на безопасность относится к третьему классу в соответствии с ПНАЭ Г-01-011-97 (ОПБ88/97).
- По виду климатического исполнения относится к группе УХЛ, по месту размещения - к категории 4 в соответствии с ГОСТ 15150-69.
- Электропитание осуществляется по двум независимым фидерам от одной из сетей следующего типа:
а) переменного тока напряжением от 187 В до 242 В частотой (50±1) Гц;
б) постоянного тока напряжением от 187 В до 242 В;
в) постоянного тока напряжением (24±2) В.
- Мощность, потребляемая каждым компоновочным шкафом, Вт, не более:
а) при установке в шкаф 2-х контроллеров - 300;
б) при установке в шкаф 1-го контроллера -150.
По устойчивости к сейсмическим воздействиям относится к категории I (НП-031-01).
- В соответствии с РД 25 818-87 по месту установки относится к группе А, по функциональному назначению - к исполнению I.
- По электромагнитной совместимости соответствует группе исполнения III, критерию А по ГОСТ Р 50746-2000.
- Устойчив к воздействию землетрясений интенсивностью 8 баллов на отметке 20 м по шкале MSK-64.
- По степени защиты от воздействия окружающей среды удовлетворяет требованиям группы IP30 по ГОСТ 14254-96.
- Средняя наработка на отказ при работе в режиме дублирования контроллеров не менее 100000 ч.
- Среднее время восстановления работоспособности не более 1 ч.
- Средний срок службы при условии восстановления отказавших средств не менее 30 лет.
- Средний срок сохраняемости без консервации не менее 5 лет.
ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ФУНКЦИИ
- Сбор (измерение) аналоговых и дискретных сигналов от датчиков о состоянии технологического объекта управления (ТОУ).
- Получение информации от внешних систем по цифровым каналам связи.
- Индикация параметров, показателей и представление информации оператору.
- Выявление и индикация отклонений аналоговых параметров от установленных значений.
- Выявление и индикация несоответствия состояния механизмов выданным командам защит, блокировок и функционально-группового управления (ФГУ).
- Контроль работы ФГУ.
- Регистрация измеряемых и рассчитываемых параметров, событий, очередности срабатывания защит, блокировок, состояния механизмов, действий операторов.
- Распознавание и регистрация предаварийных, аварийных событий и ситуаций, выявление первопричин аварий и срабатывания защит.
- Технологическая сигнализация.
- Вычисление комплексных параметров и показателей.
- Защита технологического оборудования.
- Управление системами безопасности (защитной, локализирующей, обеспечивающей).
- Автоматическое управление (блокировки, ФГУ).
- Дистанционное управление.
- Автоматическое регулирование.
- Диагностика состояния оборудования с применением специальных средств.
- Диагностика состояния аппаратных и программных средств автоматизации.
- Централизованное опробование защит и блокировок.
- Проведение диагностики работоспособности системы при запуске и обслуживании.
- Самодиагностика и взаимодиагностика средств комплекса в процессе функционирования.
- Локализация обнаруженной неисправности до уровня сменного модуля.
СТРУКТУРА
Структура комплекса отражает его основную концепцию и состоит из элементов, приведенных на фиг.18:
- аппаратные средства обработки сигналов и управления (контроллеры, модули функциональные);
- средства системной интеграции (шкафы, устройства коммутирующие, сетевые средства);
- средства электропитания (преобразователи сетевого напряжения, блоки подвода питания);
- средства системы верхнего блочного уровня (СВБУ) (станции рабочие, серверы, программные средства);
- общесистемные программные средства;
- средства автоматизированного проектирования.
Структура комплекса отражает его основную концепцию конструктора LEGO для создания АСУ ТП. Техническая политика, ориентированная на открытые стандарты и спецификации, позволяет проектанту при создании заказной системы легко комбинировать средства комплекса "ПАССАТ" со средствами автоматизации других производителей. Например, применение сетевого протокола Ethernet и стека протоколов TCP/IP для взаимодействия средств обработки сигналов и управления (средний уровень АСУ ТП) со средствами СВБУ (верхний уровень) позволяет без особых проблем использовать в системе на базе комплекса "ПАССАТ" практически любые средства верхнего уровня.
КОНТРОЛЛЕР
Контроллер КСПД.421457.002 является системообразующим компонентом комплекса. Представляет собой крейт открытого стандарта "Евромеханика" IEC 297 (19", 6U), который обеспечивает высокую степень механической прочности и делает возможной эксплуатацию VME-устройств в жестких условиях (вибрация, удары и т.п.).
Конструкция крейта обеспечивает хорошую вентиляцию, надежную работу в широком температурном диапазоне.
Высоконадежный и эффективный асинхронный протокол обмена данными VME обеспечивает работу в "жестком" реальном времени.
Высокая степень модульности (до 17 функциональных модулей в крейте).
В контроллер устанавливаются
- модуль центрального процессора (МЦП) КСПД.467449.001;
- модуль последовательного интерфейса (МПИ) КСПД.426477.001;
- блок питания БП-24 КСПД.436537.001 или БПС КСПД.436618.001;
- необходимое количество модулей функциональных (МФ).
Контроллер обеспечивает подключение до 544 дискретных сигналов, до 272 аналоговых сигналов или произвольного сочетания дискретных и аналоговых сигналов. В последнем случае при расчете общего числа сигналов необходимо учитывать следующее:
- каждый контроллер позволяет размещать до 17 МФ;
- каждый МФ позволяет размещать до 16 мезонинов;
- каждый мезонин обеспечивает прием (выдачу) одного аналогового сигнала или двух дискретных сигналов одного типа.
Например, возможна реализация контроллера, обеспечивающего работу с 400 сигналами, 144 из которых - аналоговые, 256 - дискретные.
Подключение сигнальных кабелей осуществляется с задней стороны контроллера через соединители двух типов, которые установлены на переходных модулях (МП). Возможно подключение сигналов через коммутирующее устройство (УК), которое при необходимости может размещаться в кросс-шкафу.
Переходные модули двух типов обеспечивают подключение к контроллеру датчиков и исполнительных механизмов
- непосредственно при помощи разъемов Wago;
- при помощи кабелей через устройство коммутирующее.
МОДУЛЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА
Модуль центрального процессора КСПД.467449.001 выполнен на базе одноплатного компьютера стандарта PC/104, установленного на модуле-носителе. Модуль-носитель обеспечивает преобразование сигналов интерфейса PC/104 в сигналы шины VME(IEC 821).
Такое техническое решение позволяет изготавливать модули центрального процессора с широким диапазоном вычислительной мощности, работающие в промышленном и индустриальном диапазоне температур.
Имеет два интерфейса RS 232/485, один или два (в зависимости от типа одноплатного компьютера) контроллера сети Ethernet IEEE 802.3u. Возможность подключения монитора, клавиатуры и "мыши".
Программное обеспечение МЦП хранится в энергонезависимой памяти (на flash-диске), куда помещается с помощью технологического оборудования. Объем памяти также масштабируется.
Модуль имеет 4 дискретных входа типа "сухой контакт" (используются для обеспечения контроля НСД) и два дискретных выхода типа "открытый коллектор".
Использование защищенного режима работы процессора обеспечивает обнаружение отказов в работе ПО, процессора и ОЗУ.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МОДУЛИ
Каждый функциональный модуль компонуется из модуля базового (МБ) КСПД.426439.001 и определяемого проектом набора мезонинов. Таким образом, функциональный модуль комплекса "ПАССАТ" является проектно-компонуемым. На каждый модуль базовый могут быть установлены до 16 мезонинов, представляющих либо один аналоговый канал, либо два дискретных в любых сочетаниях.
Это дает возможность пользователю иметь на одном функциональном модуле до 16-ти аналоговых или до 32-х дискретных каналов.
Цифровая схема модуля базового обеспечивает сопряжение канальных схем, расположенных на мезонинах с интерфейсом VME.
На модуле функциональном обеспечивается прочность изоляции между каналами 1000 В, между каналами и цифровой частью модуля базового 1500 В.
Каждый МФ является проектно-компонуемым и состоит из МБ (носителя мезонинов) и определяемого проектом набора мезонинов. МФ обеспечивают обработку сигналов от датчиков и формирование сигналов управления исполнительными механизмами (ИМ) технологического объекта. Возможны варианты проектной компоновки МФ, предусматривающие однотипные и разнотипные каналы ввода/вывода.
Благодаря применяемой ПЛИС-технологии в МФ обеспечивается в соответствии с проектом
- «зашивка» алгоритмов обработки сигналов и управления;
- настройка на конкретные значения уставок и граничных параметров;
- мониторинг функционирования дистанционного управления;
- приоритетное выполнение команд управления.
Питание датчиков типа «сухой контакт» осуществляется как от внешнего, так и от внутреннего источника питания на МФ.
Номенклатура метрологических характеристик МФ определяется его составом.
Информация об исправности/неисправности того или иного МФ индицируется при помощи светодиодных индикаторов на передней панели МФ и может передаваться на верхний уровень и другим контроллерам через ЛВС.
МФ устанавливаются в контроллер по направляющим и крепятся невыпадающими винтами, имеют средства, обеспечивающие «горячую» замену модулей (без выключения питания).
Структура модуля функционального обеспечивает три уровня контроля и диагностики.
На первом уровне осуществляется контроль данных, выставляемых электронным модулем на шину VME. Стопроцентное дублирование данных (прямое и инверсное значение) обеспечивает динамический контроль (в каждом цикле чтения) данных.
На втором уровне обеспечивается возможность диагностики работоспособности электронного модуля при помощи имитации изменения входных сигналов внутри ПЛИС.
На третьем уровне обеспечивается возможность полной диагностики работоспособности электронного модуля до внешнего разъема.
МЕЗОНИНЫ
Примененная при построении аппаратных средств обработки сигналов и управления мезонинная технология делает возможной проектно-ориентированную компоновку функциональных модулей с точностью до одного-двух информационных каналов (или каналов управления).
Используя мезонины различных каналов в любом сочетании, можно конфигурировать заказную систему без аппаратной избыточности по каналам.
Каждый мезонин представляет собой функционально законченное устройство, обеспечивающее сопряжение модуля функционального (МФ) с технологическим объектом управления, которое обрабатывает или формирует определенный тип сигнала. В зависимости от типа сигнала мезонины подразделяются на аналоговые (одноканальные) и цифровые (двухканальные).
Мезонины выполняют предварительную обработку сигналов и преобразование их в цифровую форму. Преобразованный сигнал через соединитель мезонина передается на логическую схему МБ соответствующего МФ, реализованную на ПЛИС.
Мезонинами ввода обеспечивается прием следующих унифицированных сигналов от датчиков физических величин: дискретных; аналоговых; преобразователей термоэлектрических типов ТХК, ТХА и ТПП; преобразователей термосопротивлений ТСП и ТСМ стандартных градуировок.
Мезонинами вывода обеспечивается формирование дискретных и аналоговых сигналов управления.
Предусмотрена запитка датчиков типа «сухой контакт», «Сапфир», термосопротивлений.
Гальваническое разделение каналов ввода/вывода между собой и между каналами и цифровой частью обеспечивает высокую помехозащищенность и нераспространение отказов.
Комплекс «ПАССАТ» включает мезонины 30 вариантов исполнения.
МЕЗОНИН ВВОДА АНАЛОГОВЫЙ (МВА)
Варианты исполнения
МВА (0-5 мА) КСПД.426431.001
МВА (0/4-20 мА) КСПД.426431.001-01
МВА (0-100 мВ) КСПД.426431.001-02
МВА (0-1 В) КСПД.426431.001-03
МВА (0-10 В) КСПД.426431.001-04
МВА (±20 мВ) КСПД.426431.001-05
МВА (±50 мВ) КСПД.426431.001-06
МВА (±5 В) КСПД.426431.001-07
Количество каналов 1
Входное сопротивление (по напряжению) не менее 1 МОм
Входное сопротивление (по току): (0-5 мА) не более 200 Ом, (4-20 мА) не более 50 Ом
Внутренний источник напряжения 24 В 40 мА для запитки датчиков типа «Сапфир»
Ввод сигналов от термопар (на основе мезонинов ввода 20 м В, 50 мВ):
Типы термопар - ТХК (L), ТХА (К), ТПП (R), ТПП (S)
Допустимая перегрузка по напряжению 35 В
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности не более ±0,1%
Ослабление помех частоты 50 Гц: общего вида не менее 90 дБ, нормального вида не менее 100 дБ
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
МЕЗОНИН ВВОДА АНАЛОГОВЫЙ (МВА)
Варианты исполнения
МВА (50П) КСПД.426431.002
МВА (50М) КСПД.426431.002-01
МВА (100П) КСПД.426431.002-02
МВА (100M) КСПД.426431.002-03
Количество каналов 1
Типы термопреобразователей - 50П, 100П, 50М, 100М
Подключение по 4-проводной схеме
Допустимая перегрузка по напряжению 35 В
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности не более ±0,1%
Ослабление помех частоты 50 Гц: общего вида не менее 90 дБ, нормального вида не менее 100 дБ
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
МЕЗОНИН ВЫВОДА АНАЛОГОВЫЙ (МВВА)
Варианты исполнения
МВВА (0-5 мА) КСПД.426435.001
МВВА (0-20 мА) КСПД.426435.001-01
МВВА (0-10 В) КСПД.426435.001-02
Количество каналов 1
Сопротивление нагрузки:
и не менее 2 кОм для (2-10 В);
не более 2 кОм для (0-5 мА);
не более 500 Ом для (4-20 мА).
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности не более ±0,1%
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
МЕЗОНИН ВВОДА ЦИФРОВОЙ (МВЦ)
Варианты исполнения
МВЦ (0-5 В) КСПД.426433.001
МВЦ(0-12В) КСПД.426433.001-01
МВЦ (0-24 В) КСПД.426433.001-02
МВЦ (0-48 В) КСПД.426433.001-03
МВЦ (0˜220 В) КСПД.426433.001-04
МВЦ (0-220 В) КСПД.426433.001-05
МВЦ (СК) КСПД.426433.001-06
Количество каналов 2
Запитка датчика «сухой контакт» 24 В/40 мА
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ВЫВОДА ЦИФРОВОЙ (МВВЦ)
Варианты исполнения
МВВЦ OK1 КСПД.426436.001
МВВЦ ОК2 КСПД.426436.001-01
МВВЦ ОК3 КСПД.426436.004
Количество каналов 2
Максимально коммутируемые напряжение/ток:
OK1-220 В/0,25 А; ОК2 - 48 В/1 А;
ОК3-24 В/1 А (с модуляцией 500 Гц).
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ВЫВОДА ЦИФРОВОЙ (МВВЦ)
МВВЦ РЕЛЕ1 КСПД.426436.002
Количество каналов 2
Максимально коммутируемые напряжение/ток: 220 В/1 А
Искрогасящие цепи
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ВЫВОДА ЦИФРОВОЙ (МВВЦ)
МВВЦ РЕЛЕ2 КСПД.426436.005
Количество каналов 2
Максимально коммутируемые напряжение/ток: 220 В/1 А
Искрогасящие цепи
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ВЫВОДА ЦИФРОВОЙ (МВВЦ)
МВВЦ 24В КСПД.426436.003
Количество каналов 2
Выходное напряжение 24В, ток до 40 мА.
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ВВОДА ЦИФРОВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ (МВЦИ)
МВЦИ КСПД.426433.002
Количество каналов 2
Входное напряжение (0-5 В)
Максимальная частота входного сигнала 300 кГц
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ (Мпоз)
Мпоз КСПД.426437.001
Количество каналов 2
Входное напряжение (0-5 В)
Выход типа «открытый коллектор» 48 B/I A
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Прочность изоляции «канал-канал» 1000 В
МЕЗОНИН ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА (ММПИ) MIL- STD 1553В ММПИ КСПД.426439.004
Количество каналов последовательного интерфейса 2 (основной и резервный)
Подключение к магистральному каналу по схеме без согласующего трансформатора
Дифференциальное выходное напряжение передатчика в магистральном канале (8±0,5) В
Выходные характеристики приемника соответствуют ГОСТ 26765,52-87
Напряжения питания постоянного тока 5В ± 5% и 12В ± 5%
МЕЗОНИН ВЫВОДА ЦИФРОВОЙ С ОТКРЫТЫМ КОЛЛЕКТОРОМ/ЭМИТТЕРОМ
(МВВОКЗ) КСПД.426436.004
Количество каналов 2
Максимальный коммутируемый ток 1 А
Прочность изоляции 1500 В от цифровой схемы
Возможность модуляции 500 Гц
СРЕДСТВА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Электропитание комплекса «ПАССАТ» осуществляется по двум независимым фидерам одной из сетей:
- напряжением 220 В переменного тока частотой 50 Гц;
- напряжением постоянного тока 220 В;
- напряжением постоянного тока 24 В.
Питание от сети напряжением 220 В осуществляется через преобразователь сетевого напряжения (ПСН) КСПД.426479.001, который обеспечивает преобразование сетевого напряжения переменного/постоянного тока 220 В в напряжение 24 В постоянного тока.
Исчезновение питания на любом из двух фидеров приводит к появлению сигнала ACFAIL на шине VME контроллера.
В блоках питания осуществляется контроль отклонения выходного напряжения с индикацией на передней панели блока.
Для обеспечения требований ГОСТ Р 50746-2000 по ЭМС средства электропитания имеют на входе сетевые фильтры и устройства защиты от высоковольтных импульсов.
СЕТЕВЫЕ СРЕДСТВА
Сетевые средства обеспечивают информационное взаимодействие между средствами комплекса "ПАССАТ" и состоят из следующих компонентов:
- модуля последовательного интерфейса (МПИ) КСПД. 426477.001;
- средств передачи информации МЦП.
МПИ обеспечивает обмен информацией в соответствии с ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD 1553В) по 4-х каналам.
Сетевые средства МЦП обеспечивают обмен информацией по следующим интерфейсам:
- Ethernet 100 Мбит/с IEEE 802.3 u;
- RS-232C/RS-485.
Взаимодействие между контроллерами в системах с многократным резервированием осуществляется по интерфейсу ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD 1553В).
Взаимодействие между контроллерами в пределах одного шкафа и сопряжение с диагностическим оборудованием осуществляется по интерфейсу RS-232C (RS-485).
Взаимодействие между контроллерами и СВБУ осуществляется по ЛВС Ethernet IEEE-802.3u (10/100 Мбит/с) по физической среде передачи "витая пара".
ШКАФ
Шкаф выполнен в соответствии с ГОСТ 28601.2-90 (аналог стандарта "Евромеханика").
Обеспечивает установку блочных каркасов шириной 482,6 мм (19").
- Габаритные размеры шкафа не более 1954×600×600 мм.
- Масса не более 150 кг.
Устройство коммутирующее (УК) обеспечивает подвод сигналов от датчиков к контроллерам и сигналов от контроллеров к исполнительным механизмам и другому технологическому оборудованию.
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
Созданы на основе свободно распространяемых программных средств с открытыми исходными кодами (FOSS) с использованием технологии объектно-ориентированного программирования (ООП) и принципа повторного использования программных средств (software reuse) с учетом требований международных стандартов.
Включают в себя:
- общесистемные программные средства, входящие в состав контроллера;
- программные средства СВБУ.
Общесистемные программные средства обеспечивают
- запуск и контроль выполнения прикладной программы;
- программный доступ к интерфейсам RS-232, RS-485, LPT;
- программный доступ к ЛВС Ethernet;
- программный доступ к стекам сетевых протоколов TCP/IP и UDP/IP;
- программный доступ к контроллеру шины VME;
- взаимодействие с аппаратными ресурсами МЦП,
Программные средства СВБУ построены на основе платформы СУОК (Системы управления и оперативного контроля), разработанной ВНИИАЭС, и позволяют реализовать стандартные функции СВБУ:
- регистрацию, архивацию, протоколирование;
- импорт/экспорт данных;
- интерфейс оператора с функциями отображения и дисплейного управления;
- подключение прикладных задач;
- мониторинг;
- анализ событий;
- расчеты;
- выдачу команд.
Средства автоматизированного проектирования (САПР) комплекса осуществляют компьютерную поддержку работы проектанта. Широкая номенклатура типов принимаемых от датчиков и выдаваемых на исполнительные механизмы сигналов покрывает потребности большинства систем автоматизации управления технологическими процессами.
Состав программного обеспечения приведен на структурной схеме (фиг.19).
ВАРИАНТЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА «ПАССАТ»
Комплекс «ПАССАТ» предоставляет проектанту возможность использования трех типов архитектур контроллера, различающихся степенью «интеллекта», которым наделяются функциональные модули, и ролью; которую играет ПО заказной системы (целевое ПО).
При использовании контроллера архитектуры централизованного управления данные от МФ передаются по шине VME на МЦП, где обрабатываются целевым ПО с использованием ОСПС. В зависимости от алгоритма функционирования системы возможны следующие действия:
- передача измеренного значения технологического параметра для отображения на рабочую станцию СВБУ по ЛВС типа Ethernet;
- формирование управляющего воздействия (команды) для исполнительного механизма (ИМ) в соответствии с логикой управления и заданными уставками;
- передача управляющего воздействия на соответствующий МФ, связанный с нужным ИМ, по шине VME.
Получив управляющее воздействие, МФ через логическую схему МБ направляет данные на мезонин, связанный через МП (УК) с нужным ИМ. Мезонин выполняет преобразование цифрового кода команды в сигнал, воспринимаемый ИМ. Сформированный сигнал через МП, УК и кабель передается на ИМ. Расчет неизмеряемых технологических параметров, их хранение и передача в СВБУ также выполняется МЦП под управлением целевого ПО.
При использовании контроллера архитектуры локального управления функции обработки сигналов и управления осуществляются «жесткой логикой», реализованной ПЛИС, размещаемой на МФ. При этом возможны следующие варианты: мезонин, принявший сигнал от датчика, и мезонин, формирующий управляющий сигнал, размещаются в одном МФ; мезонин, принявший сигнал от датчика, и мезонин, формирующий управляющий сигнал, размещаются в разных МФ.
В первом случае обработка принятого значения технологического параметра и принятие решения о выдаче соответствующей команды на ИМ принимается логической схемой («жесткой логикой»), реализованной ПЛИС данного МФ. Передачи сигналов между МФ не происходит. При необходимости (если это предусмотрено алгоритмом функционирования системы) значение измеренного технологического параметра и/или информация о выданном управляющем воздействии передается от МФ по шине VME на МЦП, где воспринимается целевым ПО.
Во втором случае, вне зависимости от того, какой МФ принимает решение о выдаче команды - тот, в котором входной сигнал принят, или тот, в котором выходной сигнал выдается, - необходимо взаимодействие между МФ. При использовании архитектуры локального управления взаимодействие реализуется путем соединения сигнальных входов/выходов МФ через модуль переходной (МП) и УК, либо минуя УК, через МП.
В первом и во втором случаях МЦП под управлением целевого ПО выполняет начальное конфигурирование МФ, обмен информацией с СВБУ, контроль и диагностику программных и аппаратных средств.
При использовании контроллера архитектуры распределенного управления как и в случае локального управления функции обработки сигналов и управления осуществляются «жесткой логикой», реализованной ПЛИС, размещаемой на МФ. Отличие состоит в том, что при необходимости взаимодействия МФ оно реализуется путем обмена данными по шине VME при участии МЦП и соответствующего ПО.
При необходимости возможно использование в одном изделии контроллеров с различной архитектурой.
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЛЕКСА «ПАССАТ»
Подводя итоги, кратко сформулируем основные преимущества комплекса «ПАССАТ».
- Унифицированная программно-аппаратная платформа обеспечивает концептуальное единство проекта, позволяет создавать взаимодействующие системы автоматизации технологического объекта на общих базовых принципах и средствах, что позволяет повысить их надежность и удобство эксплуатации.
- Проектно-компонуемый состав функциональных модулей (с точностью до одного-двух каналов ввода/вывода) обеспечивает гибкое оптимальное проектирование систем на основе средств комплекса. При этом каждый канал обладает индивидуальной гальванической развязкой, что снижает вероятность отказов по общей причине.
- Применяемые интерфейсы, протоколы и конструктивы соответствуют открытым международным стандартам, что позволяет, во-первых, избежать зависимости от конкретного производителя, во-вторых, использовать отработанные на мировом уровне технические и программные решения.
- Программные средства с открытыми исходными кодами позволяют провести всесторонний анализ их корректности (верификацию) и тем самым повысить безопасность их использования в составе систем.
- Применяемая современная элементная база обеспечивает эффективные технические решения и облегчает проблему ремонтопригодности.
- Применяемые в электронных модулях двусторонние печатные платы по сравнению с многослойными более надежны, просты и дешевы в изготовлении, ремонтопригодны.
Основные технические и программные решения защищены следующими свидетельствами и патентами РФ:
1. Общесистемные программные средства (643.05749271.00002)
Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003612612 от 1.12.2003 г.
Правообладатель ООО НПП «КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ» г.Пенза
2. Средства автоматизированного проектирования (643.05749271.00003)
Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003612611 от 1.12.2003 г.
Правообладатель ООО НПП «КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ» г.Пенза
3. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами.
Патент на промышленный образец (заявка 2003502504(034581) от 3.11.2003 г., решение о выдаче патента от 20.05.2004 г.)
Правообладатель ООО НПП «КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ» г.Пенза
4. Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами «ПАССАТ».
Патент на полезную модель №35902 от 21.10.2003 г., МПК7 G 05 В 15/02.
Правообладатель ООО НПП «КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ» г.Пенза
Таким образом, комплекс «ПАССАТ» является разумной альтернативой существующим комплексам средств автоматизации и готов для промышленного применения.
Промышленная применимость
Данное техническое решение промышленно реализуемо, обладает более широкими функциональными возможностями, повышенной надежностью за счет непрерывной диагностики работы управляемого объекта.
Изготовлен опытный образец комплекса. Комплекс «ПАССАТ» прошел приемочные испытания, которые подтвердили заявляемые характеристики. Технические условия согласованы и утверждены в установленном порядке. Документации присвоена литера O1.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| БЛОК АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (БАР) | 2010 |
|
RU2457530C1 |
| БЛОК АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МАЛОГАБАРИТНЫЙ (БАР-М) | 2012 |
|
RU2487385C1 |
| Способ и устройство для удаленного мониторинга и технической диагностики железнодорожных устройств автоматики и телемеханики | 2018 |
|
RU2700302C1 |
| МОДУЛЬНАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА | 2010 |
|
RU2446446C1 |
| МНОГОПРОЦЕССОРНЫЙ КОНТРОЛЛЕР ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ | 2003 |
|
RU2263952C2 |
| МОДУЛЬНАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ СИСТЕМА | 2006 |
|
RU2363973C2 |
| СПОСОБ КОМПОНОВКИ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ | 2010 |
|
RU2460115C2 |
| СИСТЕМА ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2012 |
|
RU2574837C2 |
| УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СИГНАЛАМИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ | 2012 |
|
RU2479904C1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ЛИНИЙ СВЯЗИ ПО МОДЕЛИ СИГНАЛА И ПЕРЕПРОГРАММИРУЕМЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СХЕМАМ | 2005 |
|
RU2317641C2 |
Изобретение относится к управляющим и регулирующим системам управления технологическими процессами. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей, повышении надежности, улучшении ремонтопригодности. Комплекс содержит объединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), а также контроллеры и функциональные модули. Встроенные в каждый модуль функциональные (МФ) программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) поддерживают «зашивку» практически любых алгоритмов обработки сигналов и управления, адекватных задачам, которые возлагает проектант на данный модуль. Возможны три варианта построения систем на базе средств комплекса: централизованного управления; локального управления; распределенного управления. Во всех трех вариантах модуль центрального процессора (под управлением программного обеспечения) выполняет начальное конфигурирование модулей функциональных, обмен информацией, контроль и диагностику программных и аппаратных средств. 13 з.п. ф-лы, 19 ил.
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
| RU 94021650 A, 27.11.2003 | |||
| Устройство для ввод информации | 1984 |
|
SU1363175A1 |
| ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ для УПАКОВКИ ПРОЧЕСА ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА В КИПЫ ЗАДАННОГО ВЕСА | 0 |
|
SU252131A1 |
| DE 10309886 A1, 18.09.2003 | |||
| Способ получения 4-оксидифениламина | 1978 |
|
SU825506A1 |
