„Automatyka przemysłowa na wybranych obiektach”

mgr inż. Artur JurneczkoPROCOM SYSTEM S.A., ul. Stargardzka 8a, 54-156 Wrocław

2

Cele prezentacji

Celem prezentacji jest przybliżenie automatyki przemysłowej na wybranych obiektach widzianej oczami elektryka.

W szczególności omówienie po krótko zasady działania sterowników PLC, wybranych modułów do PLC, systemu nadrzędnego SCADA,

oraz niektórych urządzeń wykonawczych i pomiarowych.

Ukazanie od strony praktycznej procesu realizacji zaczynając od

montaży kończąc na uruchomieniach i wizualizacji.

Analiza poszczególnych poziomów zarządzania i sterowania systemu

automatyzacji.

3

Sterowniki programowalne PLC (Programmable LogicControllers)

Są to komputery przemysłowe, których głównym zadaniem jest:• zbieranie pomiarów za pomocą modułów wejściowych z cyfrowych i

analogowych urządzeń pomiarowych,• wykonywanie programów użytkownika, stworzone na podstawie

algorytmów• generacja sygnałów sterujących w zależności do wyników obliczeń

wgranych programów, które przez moduły wyjściowe przekazywane są do urządzeń wykonawczych (np. falowniki, softstarty, zawory automatyczne, oświetlenie)

DEFINICJA STEROWNIKA

4

Sterownik – komputer przemysłowy zbudowany jest z:• jednostki Centralnej CPU (Central Processing Unit) najczęściej z

wbudowaną pamięcią oraz interfejsem do magistrali sterownika i komunikacji z użytkownikiem, lub panelem operatorskim (np. wejście ethernetowe)

• moduły wejść i wyjść cyfrowych (Digital Input, Digital Output),• moduły wejść i wyjść analogowych (Analog Input, Analog Output),• moduły komunikacyjne do połączenia się siecią lokalną w określonym

standardzie, np. Modbus, Ethernet, Profibus

BUDOWA STEROWNIKA

Sterowniki programowalne PLC (Programmable LogicControllers)

`

5

BUDOWA STEROWNIKA

Jednostka Centralna CPU (Central Processing Unit)

6Moduły wejść i wyjść

BUDOWA STEROWNIKA

7Moduły komunikacyjne

BUDOWA STEROWNIKA

8

SZAFA STEROWNIKA PLC

9

SCADA

System nadrzędny SCADA

SCADA z języka angielskiego Supervisory Control And Data Acquisitionoznacza system nadzorujący przebieg procesu technologicznego lub produkcyjnego. Jego główne funkcje obejmują zbieranie aktualnych danych (pomiarów), ich wizualizację, sterowanie procesem, alarmowanie oraz archiwizację danych.

Termin SCADA zwykle odnosi się do systemu komputerowego, który pełni rolę nadrzędną w stosunku do sterowników PLCi innych urządzeń. Sterowniki PLC połączone są bezpośrednio z urządzeniami wykonawczymi (zawory, pompy itp.) i pomiarowymi (czujniki temperatury, poziomu itp.) i zbierają aktualne dane z obiektu oraz wykonują automatyczne algorytmy sterowania i regulacji. Za pośrednictwem sterowników PLC dane trafiają do systemu komputerowego i tam są archiwizowane oraz przetwarzane na formę bardziej przyjazną dla użytkownika. Operatorzy systemu zadają generalne parametry procesu lub prowadzą proces w trybie ręcznym.

10

SCADA

Zasada funkcjonowania

11

SCADA/PROCES TECHNOLOGICZNY

12

SCADA/URZĄDZENIA WYKONAWCZE

13

SCADA/URZĄDZENIA WYKONAWCZE

14

15

Poziomy sterowania

Ze względu na sposób sterowania dzielimy je na:

STEROWANIE ZDALNE• Sterowanie ręczne (sterowanie procesem przez dyspozytora lub

inżyniera)• Sterowanie automatyczne (realizacja algorytmu przez sterownik)

STEROWANIE LOKLANE• Sterowanie ręczne (przez obsługę na obiekcie ze skrzynek

sterowania lokalnego lub urządzeń)

POZIOMY STEROWANIA

16

Sterowanie zdalne

Sterowanie napędem (zarówno włączenie i wyłączenie napędu) dokonywane jest przez operatora za pomocą myszki lub klawiatury i stacyjki softwarowej na ekranie monitora lub na obiekcie z panelu operatorskiego

Polecenie wykonywane są przez system automatyki ze sprawdzeniem, czy operacja jest dozwolona przez system blokad i zabezpieczeń.

STEROWANIE ZDALNE

17

STEROWANIE ZDALNE

Zasada działania

18

Sterowanie zdalne

STEROWANIE ZDALNE

19

Sterowanie zdalne

STEROWANIE ZDALNE

20Panel operatorski

STEROWANIE ZDALNE

21

Sterowanie lokalne (bez udziału systemu nadzorczego )

Sterowanie napędem odbywa się za pomocą przycisków zamontowanych w skrzynkach sterowania lokalnego w pobliżu napędu lub zestawu sterowniczego zabudowanego na nim (np. falowniki, zawory automatyczne, załączanie napędów silnikowych itp.),Po uprzednim przełączeniu przełącznika wyboru rodzaju pracy.

STEROWANIE ZDALNE

22

Sterowanie lokalne

STEROWANIE LOKALNE

23

STEROWANIE LOKLANE

24

APARATURA KONTROLNO POMIAROWA I AUTOMATYKA

Dla zapewnienia prawidłowego funkcjonowania procesu technologicznego lub produkcyjnego bardzo często potrzebne są pomiary kontrolne zmieniających się w nim w wielkości fizycznych

Najczęściej wielkości fizyczne mierzone na to:• Pomiary temperatury• Pomiary ciśnienia• Pomiary poziomu• Pomiary prędkości i przepływu• Pomiary drgań i wstrząsów• Pomiary składu chemicznego

WYBRANE POMIARY AKPiA

25

Tytuł slajdu /prezentacji

WYBRANE POMIARY AKPiA

Pomiar temperatury

Rezystancyjny czujnik temperatury temperatury - elementem pomiarowym rezystancyjnego czujnika temperatury jest np. platynowy

rezystor termometryczny o wartości rezystancji elektrycznej 100 Ω w

temperaturze 0°C (nazywany Pt100)Rezystancja czujnika rośnie wraz ze wzrostem temperatury zgodnie

z charakterystyką zależną od współczynnika temperaturowego materiału

rezystora (zależność liniowa).

Wymagany typ sygnału wyjściowego można uzyskać przez wybór

odpowiedniego przetwornika główkowego np.: 2-przewodowe przetworniki pomiarowe przetwarzające sygnał

wejściowy na sygnał 4…20 mA lub,

PROFIBUS-PA

26

Tytuł slajdu /prezentacji

POMIAR TEMPERATURY

Charakterystyki czujników Pt100

27

Tytuł slajdu /prezentacji

POMIAR TEMPERATURY

28

Pomiar ci śnienia

Piezorezystancyjny czujnik ci śnienia - ciśnienie procesowe jest przenoszone za pośrednictwem metalowej membrany i wypełnienia

olejowego

na elektryczny mostek Wheatstone’a, wykonany w technologiikrzemowej – zmiana rezystancji półprzeowdnika pod wpływem

odkształceń membrany.

Zmiany jego rezystancji są przetwarzane przez układ

mikroprocesorowy, który na wyjściu daje zaktualizowany sygnał

wyjściowy analagowy - stałoprądowy 4 – 20 mA (rzadziej 0 – 20 mA)

WYBRANE POMIARY AKPiA

29

POMIAR CIŚNIENIE W PROCESIE TECHNOLOGICZNYM

Tytuł slajdu /prezentacji

30

POMIAR CIŚNIENIE W PROCESIE TECHNOLOGICZNYM

Tytuł slajdu /prezentacji

31

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Oczyszczalnia Ścieków we WrocławiuOczyszczalnia Ścieków w LegnicyOczyszczalnia Ścieków w Dąbrowie Górniczej

Tytuł slajdu /prezentacji

32

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

33

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

34

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

35

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

36

ZREALIZOWANE OBIEKTY

37

ZREALIZOWANE OBIEKTY

38

ZREALIZOWANE OBIEKTY

39

ZREALIZOWANE OBIEKTY

40

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

41

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

42

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

43

ZREALIZOWANE OBIEKTY

Tytuł slajdu /prezentacji

Dziękuję za uwagę

PROCOM SYSTEM.Automatycznie więcej korzyści

PROCOM SYSTEM S.A.ul. Stargardzka 8a54-156 Wrocławtel. +48 71 77 66 700fax +48 71 77 66 702info@procomsystem.plwww.procomsystem.pl