PTK Quint
PTK Kvint on venäläinen ohjelmisto- ja laitteistokompleksi (PTK), joka on suunniteltu ohjaamaan jatkuvia teknologisia prosesseja lämpö- ja ydinvoimalaitoksissa.
Kompleksin avulla voit luoda täyden mittakaavan tieto- ja ohjausjärjestelmiä kattilalaitteiden teknisten prosessien hallintaan, pienten (jopa 80 MW), keskisuurten (jopa 300 MW) ja korkeiden sähkögeneraattoreiden turbiinien taajuuden ja tehon ohjaamiseen. teho (jopa 1200 MW), toteuttaa prosessilaitteiden suojaus, näyttää ja arkistoida tietoja teknologisesta prosessista reaaliajassa , vastaanottaa keskuslähetysohjauksen (CDU) ohjaustoimenpiteitä Venäjän yhtenäisen energiajärjestelmän tarpeiden mukaisesti .
Kompleksin tietoskaala on käytännössä rajaton ohjausjärjestelmän skaalautuvan arkkitehtuurin käytön ansiosta. Automaattisten järjestelmien keskimääräinen tietokoko (yksi tyypillinen CHP -yksikkö ) sisältää tuhansia erillisiä ja analogisia antureita, satoja toimilaitteita ja satoja suojaelementtejä.
Kompleksin kestävyys varmistetaan ohjelmoitavien logiikkaohjaimien (PLC), tietoliikennelaitteiden ( USO ), huipputason operaattoriasemien laitteisto- ja suunnitteluredundanssilla.
Viestintä PTK:n ylemmän tason (operaattoriasemat, CAD , arkistoasemat jne.) sekä kolmannen osapuolen SCADA-järjestelmien kanssa tapahtuu OPC UA -protokollan avulla . I/O-tietokanavia voidaan käyttää vuorovaikutuksessa kolmannen osapuolen yleispalvelun ja prosessinohjausjärjestelmien kanssa Profibus DP , Modbus -väylien kautta .
PTK:n rakenne ja kokoonpano
PTK Kvintiä käytetään usean eri prosessinohjausjärjestelmän rakentamiseen :
- Pienen mittakaavan prosessinohjausjärjestelmä (lisäpalvelut, hiilen toimitus jne.)
- Keskikokoinen APCS (energiakattila, voimayksikkö, turbiini jne.)
- Suuri teollisuusohjausjärjestelmä koko yrityksessä (voimalaitos)
Ylempi taso
- CAD- työkalut
- Automaatioobjektin koostumuksen oliopohjainen editori . Mahdollistaa automaatioobjektin kuvaamisen tyypin objektien joukona (venttiili, moottori, anturi jne.). Voit luoda mukautettuja objektityyppejä (esimerkiksi poltin, kattila, turbiini jne.).
- Ympäristö teknisten, laskenta- ja mallinnusohjelmien suunnitteluun ja virheenkorjaukseen . Mahdollistaa erilaisten teknisten ohjelmien luomisen, lataamisen ja virheenkorjauksen kahdella ohjelmointikielellä, IEC 61131-3 -perheet - FBD , ST .
- Ympäristö käyttöliittymien kehittämiseen ja virheenkorjaukseen . Voit luoda animoituja muistikuvia automatisoidun teknologisen prosessin osista objektijoukon perusteella. Siinä on sisäänrakennettu olio-suuntautunut Pascal-tyyppinen ohjelmointikieli epätyypillisten animaatiotehtävien ratkaisemiseen.
- Virtuaalinen PLC . Mahdollistaa teknisten ohjelmien ja käyttöliittymän virheenkorjauksen ilman todellisia ohjaimia ja selvityspalvelimia.
- Reaaliaikaiset asemat
- Ohjausasema ( HMI ) . Näyttää käyttötiedot tehoyksiköiden käyttäjille näyttöruuduilla tai videoseinällä . Mahdollistaa prosessin manuaalisen ohjauksen. Tukee useampaa redundanssia, koska mikä tahansa käyttäjäasema voi työskennellä minkä tahansa valmiiksi valmistetun jäljitelmäkehyksen kanssa.
- Yksittäinen aikaasema . Oma tai ostettu kaupallisesti valmistettu tarkka aikapalvelin, joka toimii NTP -protokollaa käyttäen . Mahdollistaa ajan synkronoinnin erillisten operatiivisten palvelimien välillä hallintajärjestelmän ylä- ja alatasolla. Redundanssi saavutetaan, koska kaikki toimivat palvelimet voivat vastaanottaa tarkan ajan useilta NTP-palvelimista.
- Asema signaalien, virheiden, tapahtumien ja henkilöstön toimien arkistointiin . Suunniteltu arkistoimaan kaikki signaalit, virheet ja tapahtumat, jotka tulevat muista reaaliaikaisista asemista ja ohjaimista. Voit arkistoida yli 100 000 arvoa sekunnissa. Redundanssi saavutetaan käyttämällä kahta rinnakkaista arkistopalvelinta. Jos jokin palvelimista epäonnistuu, kaikki asiakasyhteydet vaihdetaan automaattisesti toiseen palvelimeen.
- Selvitysasema . Voit suorittaa laskelmia yrityksen sisäisiin tarpeisiin, esimerkiksi laskea teknisiä ja taloudellisia indikaattoreita ( TEP ). Jos laskutusasema on tehty teollisuustietokoneen muotoon, se voidaan varmuuskopioida säännöllisesti - toinen palvelimista on toimintatilassa, toinen hot standby -tilassa. Palvelimien vaihto sujuu mutkattomasti.
- Asema arkistotietojen analysointiin . Mahdollistaa arkistotietojen analysoinnin, joka on kertynyt järjestelmän koko olemassaolon ajalta osana tiettyä automaatioobjektia.
- Apulaitteet
- Projektitietokannan hallinta . _ Apuohjelma, jonka avulla voit kuvata järjestelmän käyttäjiä, heidän käyttöoikeuksiaan, APCS- laitteistoa jne.
- Tietokantapalvelin . Tarjoaa monen käyttäjän työtä projektitietokannan kanssa, voit luoda automaatioprojektin usealle suunnittelijalle samanaikaisesti.
- Ecomonitoring-asema . Suunniteltu siirtämään tietoa epäpuhtauspäästöjen koostumuksesta ja määrästä Unified Information and Computing Centerin ( EICC ) tiedonkeruupalvelimelle.
Alempi taso
- Ohjelmoitavat logiikkaohjaimet - Remicons . Suunniteltu suoraan teknologisen prosessin ohjaamiseen. Tukee redundanssimenetelmää [2] . Monistaminen on "läpinäkyvää" teknisten ohjelmien kehittäjille (suunnittelijoille), eikä vaadi erityisiä toimenpiteitä sen ylläpitoon. Ohjaimen ohjelmistoydin ottaa haltuunsa kaikki kopiointiin ja häiriöttömään kytkentään tarvittavat toiminnot.
- Yksittäinen aikaasema . NTP-palvelimen oma toteutus teollisessa suunnittelussa. Voit vastaanottaa tarkkoja aikasignaaleja GPS :stä ja GLONASSista .
- Portit viestintään vanhan sukupolven ohjaimien kanssa. Suunniteltu kommunikoimaan vanhempien sukupolvien (200 ja 300 sarjat) Kvinta-ohjainten kanssa. Jätetty järjestelmään integroitavaksi vanhoihin automaatioprojekteihin. Monistaminen suoritetaan yhdyskäytäväklusterointimenetelmällä.
Viestintäkerros
- Verkkovaihto kahden PTK-tason välillä sekä samalla tasolla. Verkon fyysinen kerros on Fast Ethernet tai Gigabit Ethernet . Vaihtoprotokolla on TCP/IP . Vaihtomuoto on OPC UA . Fyysisen kerroksen monistaminen suoritetaan käyttämällä samanaikaisesti kahta rakenteellisesti identtistä verkkoa, jotka on loogisesti kytketty toisiinsa LACP :n avulla .
- Tiedonvaihto antureiden ja toimilaitteiden kanssa kenttäväylän kautta . Verkon fyysinen kerros on RS-485 jopa 10 Mbps nopeudella . Vaihtoprotokollat: Modbus , Profibus DP , patentoitu. Monistaminen tapahtuu verkkojen ja viestintälaitteiden (I/O-asemien) laitteistoredundanssin vuoksi.
- Telemekaniikka viestintään CDU:n kanssa GOST R IEC 60870-5 -101-2006.
Quint 7. Moderni kehitys
Vuoden 2009 lopulla aloitettiin PTK Kvintin seitsemännen version kehitys, jossa PLC:n laitteisto- ja ohjelmistokomponentit suunniteltiin kokonaan uudelleen ja myös CAD-järjestelmää muutettiin suurelta osin. Tämä ratkaisu mahdollisti yleiskäyttöisen yleisohjaimen, joka pystyy:
- tukee vakioohjelmointikieliä ( IEC 61131-3 -standardi ),
- hallita prosessia järjestelmän minimireaktioajalla < 5 ms,
- tukee teknisten ohjelmien monisäikeistä suoritusta, jonka avulla voit yhdistää suojaustehtävät (vaatii suurta vastenopeutta - jopa 10 ms) ja ohjausta (reaktioaika jopa 100 ms),
- ratkaista laskentaongelmia (sekä talousraportit että prosessiohjauksessa käytettävät operatiiviset laskelmat),
- ratkaista automatisoitujen teknisten prosessien mallintamisen ongelmia reaaliajassa ja virtuaalisessa ajassa,
- mahdollistaa helpon integroinnin muihin järjestelmiin käyttämällä yleisiä ( de facto ) teollisia vaihtostandardeja - ( Profibus DP , Modbus ),
- toimivat osana kolmannen osapuolen SCADA-järjestelmiä käyttämällä OPC UA -standardinvaihtoprotokollaa kommunikointiin ylemmän tason kanssa ja tukemalla OPC UA -tietomallin laajentamista IEC 61131-3 [3] -standardiin ,
- varmistaa kolmansien osapuolien ODR -ratkaisujen helppo integrointi ,
- tarjota suoraa viestintää ylemmän tason asemien kanssa Fast Ethernetin kautta TCP/IP-protokollaa käyttäen LACP- ja OPC UA -muotoa,
- tarjota valtuutettu pääsy ylimmältä tasolta prosessinhallinnan turvallisuuden varmistamiseksi.
Koko alempaa tasoa kehitetään "tyhjästä", ohjaimen laitteistoa ja ohjelmistoa sekä patentoituja yleispalveluvelvoitteita muutetaan. Integroitu teknologisten, laskenta- ja mallinnusohjelmien ohjelmointi-, käännös- ja virheenkorjausjärjestelmä kirjoitetaan kokonaan uudelleen. Uusi kääntäjä kääntää teknologiset ohjelmat konekoodiksi , jonka ohjaimen keskusprosessori suorittaa suoraan . Samalla vanhentunut DBMS , joka sisältää kaikki tiedot automaatioprojektista ,
korvataan kokonaan patentoidulla usean käyttäjän DBMS:llä, joka perustuu Microsoft Extensible Storage Engineen .
Seitsemännen sukupolven Quintin ylempi taso voi toimia neljännen, viidennen ja kuudennen sukupolven alemman tason kanssa. Uusi CAD voi kuitenkin ohjelmoida vain seitsemännen sukupolven ohjaimia. Nuorempien sukupolvien ohjaimien ohjelmointiin käytetään vanhoja CAD-työkaluja, jotka ovat myös osa Quinta 7:ää.
Historia
Virstanpylväät [4]
| 1992
|
NIIteplopribor aloittaa uuden sukupolven PLC :n kehittämisen - Remikont R-210 [5] . Ohjaimen laitteistoalusta koottiin venäläiselle mikroelektroniikalle. Keskusprosessorina käytetään 8-bittistä mikroprosessoria KR580VM80A . Ohjainohjelmisto sisältää laajan kirjaston erikoisalgoritmeja. Ohjaimessa on laitteisto- ja ohjelmistotuki kuumavalmiustilan redundanssille. Samanaikaisesti redundanssi toteutetaan "läpinäkyvällä" tavalla teknisten ohjelmien kehittäjille.
|
| 1993
|
NIITeplopribor aloittaa ohjelmistojen kehittämisen huipputason PTK-asemille Microsoft Windows 3.11 -pohjaisena . Viestintä ohjaimien kanssa tapahtuu patentoidun laitteistoyhdyskäytävän kautta. Yhdyskäytävä muodostaa yhteyden huipputason asemiin Ethernet-verkon kautta NetBEUI -protokollaa käyttäen ja ohjaimiin monistetulla BitBus -väylällä ( Fieldbus -perhe ) ja yhdistää useita ohjaimia yhdeksi segmentiksi ja vähentää ohjaimien verkon kuormitusta ylhäältä päin. tason asemat.
|
| 1995
|
PTK Kvint - Kvint 1 : n ensimmäinen versio otettiin koekäyttöön höyrykattilassa E-50 TPP-27 Mosenergossa .
P-210 - ohjaimien tuotanto on aloitettu ELARAn tehtaalla Cheboksaryn kaupungissa .
|
| 1996
|
Saatujen kokemusten perusteella julkaistiin PTK Quint - Quint 2 :n toinen versio (työnimi Quint 1.5 ). Tärkeimmät parannukset liittyvät järjestelmän yleiseen suorituskykyyn. Tänä syksynä hänen johdolla otettiin käyttöön CHPP-27:n 1. voimalaitos, jonka teho on 80 MW.
|
| 1997
|
PTK Kvint on otettu käyttöön Mosenergon CHPP-20 , CHPP-22 ja CHPP-23 tieto- ja ohjausjärjestelmänä.
PTK Kvintin kehittämisestä NIITeplopribor sai Venäjän federaation hallituksen palkinnon tieteen ja teknologian alalla [6] .
|
| 1998
|
Kolmas versio Quintista on julkaistu - Quint 3 (työnimi Quint 1.75 ), jossa on kaikki nykyaikaisen PTK:n keskeiset ominaisuudet. Ylempi taso on siirretty Win32 -alustalle , arkistopalvelin on kehitetty ja verkkoalijärjestelmä on suunniteltu kokonaan uudelleen. Hänen johdolla otettiin Mosenergo CHPP-27:llä ensimmäistä kertaa Venäjällä käyttöön integroitu prosessinohjausjärjestelmä, joka kattaa lämpötekniikan (voimayksiköt 1 ja 2) sekä aseman sähköosat.
|
| 1999
|
PTK Quint - Quint 4 : n neljäs versio on julkaistu . Ohjelmistossa tärkein ominaisuus oli kaikkien ohjelmistokomponenttien integrointi integroidun ympäristön - "Quintegrator" - puitteissa ja sovellusten suorittamisen ohjauksen käyttöönotto "Application Monitor" -palvelun avulla.
|
| vuosi 2000
|
Tähän mennessä PTK Kvint oli asennettu 30 paikkaan, pääasiassa Mosenergon asemille [7] .
|
| vuosi 2001
|
Uuteen 300. Remicont-perheeseen perustuvan PTK Kvint - Kvint 5 :n viidennen version käyttöönotto alkaa. Tärkeimmät innovaatiot:
- Ohjaimen perusmalli on Remikont R-310 (BBM-60), joka on tehty uudelle laitteistoalustalle, joka perustuu vakioprosessoriyksikköön, jossa on x86 -mikroprosessoriarkkitehtuuri .
- Käytetty käyttöjärjestelmä on MS-DOS versio 6. Ohjaimen ohjelmistoydin toimii reaalitilassa .
- Ohjaimen looginen perusta - algoritmikirjasto - on uusittu perusteellisesti, arkkitehtonisia ratkaisuja on sovellettu mahdollistamaan muuntaminen eri mittakaavaisten teknisten prosessien tarpeisiin.
- PTC toteuttaa lämpösuojaustoiminnot. Tätä varten lisättiin joukko uusia ohjausalgoritmeja ja otettiin käyttöön ylimääräinen redundanttien säätimien menetelmä - klusterointi , jossa useat ohjausohjaimet vastaanottavat samanaikaisesti ohjaustoimintoja ylemmältä tasolta ja antavat ohjauskäskyjä samoille toimilaitteille.
- Remikont R-310E:tä kehitetään - ohjaimen kokeellista prototyyppiä, joka pystyy toimimaan PTC:n ylemmän tason kanssa suoraan Fast Ethernet -verkon kautta NetBEUI-protokollaa käyttäen.
- Remikont R-330 on kehitteillä - matalakanavainen ohjain, joka on suunniteltu toimimaan hajautettujen kentän yleispalveluiden kanssa patentoidun kenttäväylän kautta jopa 1200 metrin etäisyyksillä [8] .
- CAD-työkaluja parannetaan merkittävästi, ennen kaikkea teknisten ohjelmien kehittämisympäristöä - Pylonia.
|
| 2002-2003 _ _
|
Useita Quintin viidenteen versioon perustuvia suuria projekteja on toteutettu, mukaan lukien:
|
| 2005 vuosi
|
Remikont R-320 turbiiniohjaimesta on kehitetty kokeellinen malli, jolla automatisoidaan generaattoriturbiinin taajuuden ja tehon säätöprosessi Kostroman osavaltion piirivoimalaitoksen 300 MW:n voimayksikössä nro 2 .
|
| 2004
|
Mosenergon TPP-23 lanseerasi ensimmäistä kertaa polttimen ohjausalijärjestelmän, joka perustuu matalakanavaisiin kenttäsäätimiin - Remikont R-330. Kenttä USO:t asennetaan suoraan kattilaan ja liitetään Remikontsiin 150 m pitkän kenttäväylän kautta.
|
| 2006
|
PTK:n kuudennen version, nimeltään Quint SI (järjestelmäintegraatio) [9] , käyttöönotto alkaa . Tärkeimmät innovaatiot:
- Uusi yhdyskäytävä, BMSh-80, käyttää TCP/IP:tä NetBEUI:n sijaan ylemmässä kerroksessa. Voidaan monistaa klusterointimenetelmällä .
- Remikont R-380 on perusyleinen ohjain, joka toimii ylemmän tason kanssa yhdyskäytävän uuden laitteistoversion kautta.
- Remikont R-390 on matalakanavainen ohjain, joka pystyy toimimaan kenttäväylän kautta hajautetuilla kyselylaitteilla ja kommunikoimaan ylemmän tason kanssa uuden yhdyskäytävän kautta.
- Remikont R-310M luotiin siirtämään R-310-ohjaimet Kvinta SI:n laitteisto- ja ohjelmistokantaan. Se on ohjelmisto- ja laitteistoversio R-310-ohjaimesta, joka toimii uuden BMSh-80-yhdyskäytävän kanssa. Tällä muutoksella vanhalla yhdyskäytävällä varustetut tietoliikennesovittimet korvataan tavallisilla Fast Ethernet -verkkosovittimilla ja ohjainohjelmisto korvataan uudella.
- PTK sisältää uuden aika-aseman BSV-80, joka toimii kompaktissa Windows CE -laitteessa ja käyttää NTP-palvelinta omaan synkronointiaan.
- Meson-ohjain MK-80, joka toimii Windows CE:llä. Suunniteltu ratkaisemaan kriittisiä laskennallisia ongelmia reaaliajassa. Sen ohjelmointiin käytetään ympäristöä laskentaongelmien kehittämiseen ja virheenkorjaukseen - Mezon. Viestintä ylemmän tason kanssa tapahtuu yhden Fast Ethernet -verkon kautta TCP / IP-protokollaa käyttäen.
- Uusi Mezon-alijärjestelmä on lisätty, joka on suunniteltu ohjelmointiin, kääntämiseen, lataamiseen, virheenkorjaukseen ja yleiskäyttöisten laskentaongelmien visualisointiin. Lisäksi Mezonin avulla voit ajaa virtuaalisia ohjaimia, joiden avulla voit luoda simulaattoreita ja korjata teknisiä ohjelmia malleissa.
- Quint SI tukee joukkoa vakio - OPC -protokollia vuorovaikutukseen kolmannen osapuolen järjestelmien kanssa.
- Uusi työkalu loogisten askelohjelmien muokkaamiseen ja visualisointiin, Polis, on otettu käyttöön.
- Ohjausasema tukee useita näyttöjä.
|
| 2007
|
Kvinta SI:n uutta toimintoa - automaattista toisiotaajuuden ja tehon ohjausta, joka perustuu yleissäätimeen R-380 - käytetään Kirishskaya, Ryazanskaya, Konakovskaya, Kostromskaya, Nevinnomysskaya ja Shaturskaya GRES.
|
| 2008
|
Quint SI:ssä on uusia ominaisuuksia:
|
| vuonna 2009
|
Työ aloitettiin Quint - Quint 7 :n 7. version luomiseksi (katso s. Quint 7. Moderni kehitys).
|
| 2010
|
Quint SI on sertifioitu ydinlaitosten sertifiointijärjestelmässä (OIT) [10] turvallisuusluokassa 3H.
|
| 2011
|
Quinta-asennusten määrä on ylittänyt 140. Quint SI:n englanninkielinen versio on julkaistu.
|
| vuosi 2012
|
Versio 7.0 on otettu koekäyttöön Kostromskaya GRES:ssä. Sopimukset tehtiin version 7.1 toimittamisesta kolmeen suureen laitokseen Uralin alueella vuosina 2013-14.
|
Muistiinpanot
- ↑ PTK Quint objekteissa (linkki ei saavutettavissa) . Käyttöpäivä: 26. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 14. tammikuuta 2012. (määrätön)
- ↑ Laitteiston redundanssi teollisuusautomaatiossa . Haettu 27. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 12. heinäkuuta 2014. (määrätön)
- ↑ PLCopen ja OPC Foundation yhdistävät teknologiansa (linkki ei saatavilla) . Haettu 28. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 6. elokuuta 2011. (määrätön)
- ↑ Keskeiset virstanpylväät Quintin kehityksessä (pääsemätön linkki) . Haettu 30. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 8. huhtikuuta 2012. (määrätön)
- ↑ Ohjausjärjestelmien laitoksen monikulmio, Ivanovo, Ivanovo State Power Engineering University . Käyttöpäivä: 27. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 24. kesäkuuta 2012. (määrätön)
- ↑ OAO NIIteplopribor. Historiaa ja palkintoja. (linkki ei saatavilla) . Haettu 8. helmikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 14. tammikuuta 2012. (määrätön)
- ↑ PTK Quintin käyttöönotto (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 27. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 8. huhtikuuta 2012. (määrätön)
- ↑ Remikont R-330:n tekniset tiedot (pääsemätön linkki)
- ↑ PTK Quint SI:n tekniset ominaisuudet (pääsemätön linkki)
- ↑ RD-järjestelmä ydinlaitosten, säteilylähteiden ja varastojen laitteiden, tuotteiden ja teknologioiden sertifiointiin . Haettu 31. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 12. huhtikuuta 2021. (määrätön)
Linkit