ЗАО НПП “ ЭЛЕКТРОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ”

1. ЗАО НПП “ЭЛЕКТРОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ”

2. НАЗНАЧЕНИЕ Программно-технический комплекс (ПТК) Цитрон является многофункцио- нальной наращиваемой системой контроля за технологическими процессами. Комплекс предназначен для применения в различных областях автоматизации и измерений в условиях круглосуточной эксплуатации.      В качестве устройств связи с объектом в ПТК используются контроллеры сбора данных КСД , также могут использоваться приборы КСО(контроллер связи с объектом) и приборы Ш9329 . Комплекс может эксплуатироваться с различным числом приборов в зависимости от настройки программного обеспечения.

4. СИСТЕМА СБОРА ДАННЫХ НИЖНЕГО УРОВНЯ Центр сбора данных (ЦСД) ПТК “ЦИТРОН” выполнен на базе IBM-совместимого компьютера в обычном или промышленном исполнении. На компьютер ЦСД установлено программное обеспечение, которое осуществляет циклический опрос всех, входящих в состав комплекса приборов, получает от этих приборов информацию и отображает ее на экране компьютера в форме, удобной оператору. Кроме того, полученная информация запоминается в базах данных , а также, при необходимости, передается по модему или сети на верхний уровень, параметры проверяются на выход за пределы допустимых значений. При выходе за пределы допуска для привлечения внимания оператора формируется аварийная сигнализация (визуальная на экране компьютера и звуковая). Информация обо всех аварийных событиях запоминается в специальной базе данных аварийных событий.

5. Если в качестве устройств связи с объектом в ПТК используются контроллеры сбора данных КСД, то аппаратные средства ПТК конструктивно размещаются в шкафах ЦИТРОН-УНС и ЦИТРОН-М.Аналоговые сигналы подключаются к шкафу ЦИТРОН-УНС (устройство нормализации сигналов), в котором размещаются измерительные преобразователи ИП-40374, ИП-40374М.Частотные и неунифицированные аналоговые сигналы подключаются к ИП-40374, ИП-40374М через измерительные преобразователи ИП-40040, ИП-40010, ИП-40000 , которые могут устанавливаться как в шкафу ЦИТРОН-УНС, так и рядом с соответствующими датчиками. Из шкафа ЦИТРОН-УНС аналоговые и частотные параметры в цифровой форме по интерфейсу RS-485 передаются в шкаф ЦИТРОН-М, в котором установлены контроллеры КСД с модулями дискретного ввода. Дискретные сигналы подключаются к шкафу ЦИТРОН-М. Из шкафа ЦИТРОН-М аналоговые и дискретные параметры передаются в центр сбора данных (ЦСД) по интерфейсу RS-485 (протокол MODBUS RTU).ЦСД ПТК ЦИТРОН - М выполнен на базе IBM-совместимого компьютера в обычном или промышленном исполнении.

6. • Максимальное количество измерительных (аналоговых и частотных) каналов - 4096. • Максимальное количество информационных (дискретных) каналов - 12288. • Наращивание числа информационных и измерительных каналов осуществляется путем добавления в комплекс дополнительных КСД, при этом добавляются до 64 измерительных и до 192 информационных каналов. • Типы и диапазоны измерения аналоговых и частотных параметров: - постоянное напряжение; диапазоны от 0… 10 мВ до 0…550 В, от (- 15…+15 ) мВ до (-40…+40) В;- постоянный ток; диапазоны (-5…+5) мА, (-20…+20) мА, (4…20) мА;- термоэлектрические преобразователи (термопары) по ГОСТ Р 8.585-2001(все градуировки); термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-94(все градуировки);- потенциометрические преобразователи, диапазоны от 0…100 Ом до 0…10 кОм;- переменное напряжение; диапазоны от 0…50 мВ до 0…600 В в частотном диапазоне от 45 Гц до 1000 Гц;

7. - переменный ток; диапазоны от 0…1 А до 0…50 А в частотном диапазоне от 45 Гц до 1000 Гц;- частотные сигналы; диапазоны от 0…500 Гц до 0…100 кГц.• Основная приведенная погрешность измерительных каналов для сигналов постоянного напряжения и тока, термопар, термопреобразователей сопротивления, потенциометрических преобразователей, частотных сигналов не более ± 0,15%; сигналов переменного напряжения и тока от ± 0,25% до ± 1% в зависимости от частотного диапазона . • Типы и характеристики дискретных сигналов: - все дискретные входы изолированы от цепей КСД, напряжение изоляции 3750 В ср.квадр.;- имеются как дифференциальные (изолированные друг от друга) входы, так и группы входов с одним общим;- «сухие» контакты реле, ток через контакт ~ 5 мА, напряжение в цепи не более 5 В;- постоянное напряжение, уровень логического нуля 0…+ 1 В, уровень логической единицы от +3,5 до +30 В, входное сопротивление 3 кОм;- постоянное напряжение, уровень логического нуля 0…+ 6,6 В, уровень логической единицы от +9,1 до +30 В, входное сопротивление 3 кОм;

8. - постоянное напряжение, уровень логического нуля 0…+ 4 В, уровень логической единицы от +10 до +50 В, входное сопротивление 10 кОм;- постоянное напряжение, уровень логического нуля 0…+ 75 В, уровень логической единицы от +85 до +150 В, входное сопротивление 10 кОм;- постоянное или переменное напряжение(с частотой более 45 Гц), уровень логического нуля 0… 30 В ср.квадр.(0…± 42 В для постоянного напряжения), уровень логической единицы от 80 до 250 В ср.квадр.(от ± 112 В до ± 250 В для постоянного напряжения), входное сопротивление 68 кОм.• Цикл опроса аналоговых и частотных параметров программируется от 1 с до 60 мин, цикл опроса дискретных параметров программируется от 100 мс до 60 мин.

9. ВНЕШНИЙ ВИД ШКАФА ЦИТРОН-М

10. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШКАФА ЦИТРОН-М • Конструктивное исполнение – стальной шкаф фирмы RITTAL, габариты 800×2200×500 мм или 1200×2200×500 мм, степень защиты до IP55.• В шкафу установлены : клеммные колодки для подключения входных сигналов; блоки основного и резервного питания; автоматические выключатели для основного и резервного питания; контроллеры КСД с модулями дискретного ввода – до 4 шт.• Контроллер КСД выполнен на основе программируемого логического контроллера I-8811 со специальным программным обеспечением и установленными модулями дискретного ввода. Основные характеристики КСД:- процессор AMD188ES, тактовая частота 40 МГц;- DOS-совместимая операционная система MiniOS7;- 512 Кбайт FLASH –памяти программ, 512 Кбайт статической оперативной памяти (SRAM), 2 Кбайт энергонезависимой перепрограммируемой памяти (EEPROM), 512 …1024 Кбайт энергонезависимой статической оперативной памяти с питанием от батареи (NVSRAM);- сторожевой таймер;

11. - слоты для установки до 8 модулей ввода-вывода, подключающихся к внутренним параллельной или последовательной шинам контроллера;- 4 внешних последовательных порта: 2 – RS-232, 1 – RS-485 с изоляцией, 1 – RS-232/RS-485 ; все порты поддерживают скорости обмена от 1200 бод до 115 200 бод;- большой выбор модулей ввода-вывода, в том числе модули дискретного ввода с количеством каналов ввода от 8 до 32.• Электрическое питание шкафа : основное – сеть ~100…240 В, 50…60 Гц, потребляемая мощность не более 130 Вт; резервное – постоянное напряжение =12, 24, 36, 48, 60, 110 или 220 В, потребляемая мощность не более 150 Вт.• Шкаф имеет светодиодную индикацию наличия основного и резервного электропитания, выходных напряжений блоков питания, аварийную светодиодную и звуковую сигнализацию неисправности внутреннего оборудования либо получения внешнего аварийного сигнала .

12. ВНЕШНИЙ ВИД КОНТРОЛЛЕРА КСД

13. КОНТРОЛЛЕР КСД Контроллер сбора данных КСД (А2) представляет собой контроллер I-8811 фирмы ICPDAS с установленными модулями ввода-вывода МДВВ (А2.1…А2.6) и программным обеспечением во Flash-памяти контроллера. Основные технические характеристики контроллера: - Процессор (CPU): AMD188ES, 8086 - совместимый, рабочая частота 40 MHz; - Оперативная память (статическая, SRAM) : 512 Kbytes; - Flash – память (Flash-ROM): 512 Kbytes, 100 000 циклов записи/стирания блоками по 64 Kbytes; - энергонезависимая перепрограммируемая память с электрической записью и стиранием (EEPROM): 2 Kbytes, 1000000 циклов записи/стирания; - 64-битный аппаратный уникальный серийный номер (HardwareSerialNumber); - сторожевой таймер (Watchdogcircuit); - часы реального времени (RTC) с питанием от встроенной батарейки и энергонезависимой оперативной памятью (NVRAM) 31 bytes;

14. - 8 слотов расширения (I/OSlot-0…I/OSlot-7) для установки МДВВ с параллельным (ParallelBusInterface) или последовательным (InternalSerialBus) интерфейсом; - 5 последовательных портов: СОМ0 (внутренний) для обмена с МДВВ с последовательным интерфейсом; СОМ1 – RS-232 (сигналы RXD, TXD, GND, максимальная скорость обмена 115200 bod); СОМ2 – RS-485 с гальванической развязкой ( сигналы DATA+, DATA-, максимальная скорость обмена 115200 bod); СОМ3 – RS-232/RS-485 (сигналы RXD, TXD, GND,RTS,CTS для RS-232; DATA+, DATA- для RS-485; максимальная скорость обмена 115200 bod); СОМ4 - RS-232 (полный набор сигналов для подключения модема RXD, TXD, GND, RTS, CTS, DTR, DSR, RI, CD ; максимальная скорость обмена 115200 bod); - 8-разрядный DIP-переключатель для установки адреса контроллера в сети RS-485 от 1 до 255 (NET-ID); - Средства интерфейса “человек-машина” (S-MMI): 4 кнопки, 4 одиночных светодиодных индикатора и 5-разрядный семисегментный светодиодный индикатор; - Предустановленная (во Flash-памяти) DOS-совместимая операционная система MiniOS7;

15. - Встроенный источник питания : входное напряжение от +10 до +30 VDC, допускается нестабилизированное, выходное напряжение +5 VDC, мощность 20 W; - Собственное потребление (без МДВВ) не более 5,1 W; - Условия эксплуатации: рабочая температура от минус 25 ºС до плюс 75 ºС; влажность от 0 до 95 %, без конденсации влаги; - Пластиковый корпус для крепления на стену или DIN-рейку; габаритные размеры 354×110 ×75,5 mm. Примечание – Клеммы “INIT*” и “INIT* COM” используются для перевода контроллера в режим инициализации. При включении питания контроллера при замкнутых перемычкой клеммах “INIT*” и “INIT* COM” контроллер переходит в режим обмена с компьютером (или терминалом) под управлением MiniOS7. Этот режим, в частности, используется для загрузки управляющей программы в контроллер (см. Руководство оператора АВЛБ.00017-01 34 01).

16. Внешний вид контроллера и расположение основных элементов управления и коммутации

20. Программно-технический комплекс “ЦИТРОН”

21. Технические характеристики комплекса Максимальное количество измерительных каналов со всех объектов – 1344, с одного объекта - 84 . Максимальное количество информационных каналов со всех объектов – 768, с одного объекта - 48. Входные измерительные параметры, нормированные к диапазону от плюс 10 до минус 10 В, от плюс 5 до минус5 В, (0–5) мА, (0–20) мА, (4–20) мА. Основная приведенная погрешность измерительных каналов не более 0,25 %. Номинальная статическая характеристика, подключаемых к измерительным каналам датчиков (или датчиков с нормирующими преобразователями) – линейная. Подключение приборов к компьютеру ЦСД осуществляется по магистральной линии связи. Интерфейс линии связи – RS-232CL (“токовая петля”) или RS-485. Скорость передачи данных – 9600 Бод или 115200.

22. Формат передачи данных – 8Е2 (8 бит данных, проверка на четность, 2 стоповых бита). Максимальная длина линии связи – не более 100 м. Время между опросами соседних (в цикле обмена) приборов – от 300 мс в зависимости от приборов и скорости передачи данных. Комплекс (и его составные части) эксплуатируются в закрытых производственных помещениях с рабочей температурой от плюс 5 до плюс 40 С. Относительная влажность воздуха 80 % при температуре плюс 35 С. Электропитание ЦСД осуществляется от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Допустимое отклонение напряжения питания от минус 15 до плюс 10 %. Отклонение частоты сети 1 Гц.

23. Работа комплекса Запуск ПО ЦСД осуществляется выбором файла CitronSCKY.exe в рабочем каталоге, в который установлено ПО ЦСД или щелчком кнопкой манипулятора «мышь» по соответствующему ярлыку на рабочем столе Windows-2000. При этом активизируется главная форма программы ЦСД размером 800х600 пикселей.

24. Главная форма программы • В верхней строке главной формы высвечивается наименование комплекса, заданное в настройках программы, номер станции, заданный в настройках объектов, наименование объекта и имя сменного инженера (если была выполнена регистрация). • В следующей строке располагается главное меню: • - Регистрация; • - Настройка; • - Сервис; • - Помощь; • - Выход. • В центральной части экрана расположен блокнот с закладками. На страницах блокнота отображается информация по конкретному объекту, кнопка с номером которого нажата. • Ряд кнопок с номерами объектов ”1” - ”16” располагается в нижней части экрана. Каждая кнопка соответствует одному объекту. Программа ЦСД в соответствии с установленными настройками опрашивает подключенные объекты. В момент опроса объекта кнопка подсвечивается, а справа от ряда кнопок высвечивается имя опрашиваемого объекта. При этом программа, получая ответ от объекта, окрашивает соответствующую ему кнопку

25. в зеленый или красный цвет. Зеленый цвет соответствует нормальному состоянию объекта (есть связь со всеми приборами, установленными на объекте, и технологические параметры в норме). • Красный цвет соответствует аварийному состоянию объекта (нет связи с приборами, или технологические параметры выходят за пределы допуска, или срабатывают аварийные контактные датчики). • Серый цвет кнопки означает, что объект с этим номером не введен в работу и запросы к нему не посылаются. • Вся принятая от объектов информация записывается в файлы оперативного хранения информации базы данных “БДТ” и в файлы длительного хранения информации “БДИ”. Аварийная информация записывается в файл оперативных сообщений. • В нижней части экрана расположена панель для отображения состояния опрашиваемых ПО ЦСД объектов. На панель выводится текстовое сообщение по текущему объекту. • Зеленый цвет сообщения на этой панели соответствует нормальному состоянию опрашиваемого объекта. Красным цветом отображаются аварийные сообщения. • При подводе курсора манипулятора “мышь” к любой из кнопок ПО ЦСД выводит подсказку, поясняющую функциональное назначение кнопки.

26. Назначение кнопок на главной форме ПО ЦСД

27. Назначение кнопок на главной форме ПО ЦСД

28. Допуск к работе с ПО ЦСД, ввод личного номера Форма предназначена для регистрации сменного инженера или администратора комплекса и ввода личного номера . Только администратору доступно добавление и удаление сменных инженеров из списка, а также пункты меню по вводу/выводу объектов в работу, установка исходных параметров объектов и настройка программы ЦСД.

29. Действия персонала по настройке ПО ЦСД Общая настройка ПО ЦСД Функционально параметры настройки программы разбиты на группы: - параметры обмена с приборами КСО-1, КСО-3, КСД; - параметры обмена с приборами Ш9329; - базы данных; - архивные файлы; - данные о комплексе; - технологические данные.

30. Общая настройка комплекса На рисунке отображается работа с параметрами настройки программы. Настройка параметров обмена с объектами состоит из выбора типа объекта, типа обмена данными объекта с компьютером по интерфейсу RS-485 (ISA, PCI, CP-132 Series), а также из настройки параметров СОМ-портов.

31. Настройка ПО ЦСД на общие характеристики объектов На этой форме отображена база данных общей настройки объектов со средствами редактирования этой базы. База данных может хранить до 16 записей по максимальному числу объектов в комплексе.

32. Настройка параметров объектов К индивидуальным характеристикам объекта относятся идентификатор объекта, краткое и полное наименование, единица измерения, точность, коэффициент масштабирования, допуска и ряд других.

33. Индивидуальная настройка параметров объектов С помощью этой формы можно оперативно посмотреть или изменить настройки конкретного параметра, отображенного на любой из страниц блокнота.

34. Графическое отображение объектов на схемах. На этих формах объект отображается в виде рисунка (схемы, блок-схемы и т.п.). Названия файлов рисунков задаются в настройках объекта. На этих же рисунках отображаются в виде условных обозначений датчики и регистрируемые этими датчиками значения параметров.

35. Контроль работы комплекса Контроль сообщений ПО ЦСД проводится на главной форме программы ЦСД в нижней части экрана, а также на форме аварийных сообщений системы. Сообщения подразделяются на подсказки, предупреждения и аварийные сообщения о выходе параметра за пределы допуска, приводящие к отказу параметров объекта и требующие немедленного реагирования обслуживающего персонала. Пример аварийного сообщения: “<имя объекта>: Аварийный останов”. Пример предупредительного сообщения: “<имя объекта>: “Идет чтение массива ретроспективы”. Если установлен знак “” “Выдача аварийного окна” на экране общей настройки ПО ЦСД, то все аварийные сообщения будут дублироваться в оперативном окне аварийных событий.

36. Форма аварийного окна предназначена для оповещения обслуживающего персонала о нарушениях в работе комплекса. Выдача аварийного окна сопровождается звуковым сигналом, если установлен знак “” “Выдача звукового сигнала” на экране общей настройки ПО ЦСД и компьютер укомплектован платой мультимедиа. В отличие от базы данных информационно-справочных сообщений в форму аварийного окна выдается только текст аварийного сообщения и наименование объекта, к которому это аварийное сообщение относится. Сообщения о включении/выключении программы ЦСД, в форму аварийного окна не выдаются. Их можно просмотреть, вызвав форму информационно- справочных сообщений.После активизации аварийного окна его необходимо снять, щелкнув кнопкой манипулятора мышь по кнопке закрытия окна.

37. Контроль работы объекта Контроль работы объекта проводится на экранах объекта. Чтобы перейти от одного объекта к другому, надо нажать на кнопку с номером этого объекта. При этом оператору становится доступен ряд экранов, организованных в виде закладок блокнота, на которые выведена разнообразная информация о состоянии объекта. • С каждым объектом связаны следующие закладки: • - КСО (ан.) - состояние аналоговых сигналов объекта, принятых от КСО-1 или КСД; • - КСО (дис.) - состояние дискретных сигналов, принятых от КСО-1, КСО-3 или КСД; • - Ш9329 - состояние аналоговых сигналов объекта, принятых от приборов Ш9329; • - БДИ - 2-х часовая база данных по объекту; • - БДТ - текущая база данных; • - Сообщения - текущие сообщения о состоянии объекта; • - Параметры - список всех параметров, заданных по объекту; • - Настройка - настройка параметров объекта; • - Отчет - настройка и формирование отчета по объекту;

38. - Ретро - чтение и сохранение базы ретро по любому из КСО-1, КСО-3, установленных на объекте (R1, R2, R3); - Управл. - установка времени в приборах КСО и магистрального адреса в приборах Ш9329; - Схема 1 - рисунок объекта (для цехового оборудования с типом объекта 2 возможно отображение параметров с других объектов); - Схема 2 - рисунок объекта - График - графическое отображение баз данных БДИ, БДТ, Ретро по объекту и настройка графиков. - КСД/КСД-1 – отображение структуры контроллера.

39. Экран графического отображения параметров объекта На закладках “Схема 1”, “Схема 2” объект отображается в виде рисунка (схемы, блок-схемы, набора графических примитивов и т.п.). На этом же рисунке отображаются в виде условных обозначений датчики и регистрируемые этими датчиками значения параметров.

40. Экран отображения измерительных каналов объекта На закладке блокнота ”КСО (ан.) ”отображаются аналоговые параметры объекта, принятые от приборов. Каждый параметр отображается в окне и сопровождается справа полным названием и единицами измерения, заданными в настройках параметра. В случае выхода параметра за пределы допуска значение этого параметра высвечивается красным цветом (если в настройках по этому параметру задан признак аварийной сигнализации).

41. Экран отображения информационных каналов объекта Каждый параметр отображается в виде прямоугольника и расположенной справа от него надписи с названием параметра. Цвет прямоугольника зависит от состояния принятого сигнала, а также от заданной в настройках цветовой схемы и от инверсии цвета по данному дискретному параметру.

42. Экран отображения базы данных текущей информации На закладке “БДТ” отображает база хранения текущих данных, принятых от объекта. В базе данных фиксируется и выводится для просмотра оперативная информация , полученная с объекта и прочая служебная информация.

43. Экран отображения 2-х часовых баз данных В этих базах хранятся данные по объектам, снятые с приборов в конце каждого четного часа. Информация в двухчасовой базе аналогична информации в текущей базе данных по объекту. На основе двухчасовых баз БДИ формируются отчеты по объектам.

44. Экран отображения сообщений по объекту Экран содержит информационно-справочные сообщения об аварийных событиях по всем объектам и некоторых действиях оператора,хранящиеся в базе данных информационно-справочных сообщений.Сообщения можно печатать на принтере.

45. Графики Форма позволяет проследить изменение значений выбранных параметров в виде графика из баз данных БДТ (текущая информация), БДИ (база данных длительного хранения), Ретро (ретроспективные данные). Можно одновременно просмотреть до 8 параметров по каждой из баз.

46. Форма настройки графиков по объекту На форме “Настройка графиков” выберите из предложенного списка параметров те параметры, которые необходимо просмотреть и перенесите их щелчком кнопки манипулятора “мышь” в список “Выбраны для графика”. Укажите при необходимости цвет каждой линии графика, для чего используйте с 1 по 24 кнопки на форме, показанной на рисунке. Кнопки 1-24 активизируют цветовую палитру.

47. КСД на основе прибора I8811 В состав КСД могут входить внешние модули типа i-7019, i-7018 и т.д. с адресами от 1 до 8 и внутренние модули типа i-8052, i-8058 и т.д., расположенные в слотах от 0 –7 с адресами от 0 до 7.

48. Синхронизация приборов КСО или КСД Для синхронизации набрать в окне ввода дату или время (или установить признак системной даты или времени) и нажать кнопку ”Выполнить”. После установки параметров в приборе программа покажет ”Возврат команды”. Команда “Синхронизация часов реального времени” устанавливает в 0 секунды во всех приборах КСО или КСД. Установка магистрального адреса для приборов Ш9329 позволяет изменить первоначальный адрес .

49. Аварийный массив (ретро-данные) Приборы КСО или КСД в процессе работы не только передают данные о параметрах объекта в ЦСД, но и накапливают данные в своей энергонезависимой памяти. Массив заполняется данными приблизительно за 10 минут работы прибора, затем происходит циркулярная перезапись данных, начиная с первой строки. Такой массив называется массивом ретроспективных данных или массивом ретроспективы. Запись в массив происходит автоматически по включению прибора . Прибор прекращает запись данных в массив ретроспективы по приему сигнала от объекта “Аварийный останов”. Ретро-данные хранятся в приборе до полного истощения энергоресурсов батарейки. Восстановление возможности записи данных в массив ретроспективы контроллера происходит после их чтения и устранения аварийного останова. Если в настройках программы ЦСД установлен признак «Автоматическое считывание ретро», то ПО ЦСД при возникновении аварийного останова автоматически считает массив ретро и сохранит его на диске. Для просмотра ранее сохраненных файлов ретроспективы используйте кнопку ”Открыть файл ретроспективы”.

50. Аварийный массив (ретро-данные)