РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОТОКА ДАННЫХ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ НА БАЗЕ ПЛК202 ОТ МИКРОДАТ

С развитием промышленной автоматизации растёт потребность в надёжных и масштабируемых АСУ ТП на базе ПЛК. Такие системы обеспечивают сбор данных с датчиков, управление механизмами в реальном времени и интеграцию с верхним уровнем.

Важный этап проектирования – разработка схемы потоков данных, описывающей движение информации от датчиков через ПЛК к исполнительным устройствам. Схема отражает источники данных, направления передачи, протоколы и программные средства.

Разработанная схема для АСУ ТП на базе ПЛК202 от «Микродат» с базовым каркасом, каркасом расширения, панелью управления и сервером времени представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема потоков данных

На диаграмме показано, что первичная информация поступает от полевых устройств – датчиков температуры ТСП-100, аналоговых датчиков с унифицированным токовым выходом 4–20 мА, а также дискретных датчиков типа «сухой контакт». Сигналы от датчиков принимаются соответствующими модулями ввода-вывода, где выполняется их первичное преобразование, нормализация и подготовка к дальнейшей обработке.

Данные от аналоговых датчиков 4–20 мА поступают в модуль СР31.07-01, от термометров сопротивления ТСП-100 – в модуль СР31.10-01, а сигналы от дискретных датчиков – в модуль СР34.04. После обработки в прошивках соответствующих модулей данные передаются в исполнительную среду программируемого логического контроллера МК748. Обмен между модулями расширения и базовым каркасом контроллера осуществляется с использованием специализированного протокола ПЛК МК202 по интерфейсу RS-485.

Исполнительная среда ПЛК выполняет сбор, обработку и логический анализ поступающей информации, формирует управляющие воздействия и передаёт команды на исполнительные механизмы через модуль аналогового вывода СР32.04-01.

Для информационного взаимодействия с верхним уровнем системы используется протокол Modbus TCP, реализованный посредством соответствующей программной библиотеки. Через данный протокол технологические данные, диагностическая информация и параметры управления передаются между ПЛК и панелью управления местного контроля.

Синхронизация системного времени осуществляется от сервера единого времени TimeVisor3. Источником точного времени служит приёмник ГЛОНАСС/GPS. Передача временных меток на панель управления местного контроля выполняется по протоколу NTP, что обеспечивает единую временную шкалу для всех компонентов системы.

На верхнем уровне ядро SCADA принимает технологические данные, сохраняет их в базе данных, обеспечивает их архивирование и последующее предоставление оператору. Информация отображается на панели оператора в виде мнемосхем, таблиц, графиков и журналов событий, а также используется для оперативного мониторинга и управления технологическим процессом.

Разработанная схема потоков данных позволяет наглядно представить информационные взаимосвязи между полевыми устройствами, модулями ввода-вывода, контроллером ПЛК202 и верхним уровнем управления, включая панель оператора и SCADA-систему.