Övervakning & Programspråk

Transkript

1 Övervakning & Programspråk Denna PowerPoint är gjord för att du ska få en inblick i vad ett driftövervakningssystem är. Vad kan man se? Olika tekniska funktioner? Fördelar? Även en inblick i hur man programmerar ett styrsystem, olika programspråk. 1

2 SCADA/ ÖVERVAKNINGSYSTEM Automatisk data insamling SCADA= Supervisory Control And Data Aquisition Tre frågor: Varför har man ett SCADA/Övervakningssystem? För att få en överblick över processen. Vad händer om kommunikationen bryts på ena eller andra sättet mellan PLC- system och SCADA /Övervakningssystem? Inget! Processen fungerar som den ska men vi mister överblicken över processen. 2

3 SCADA/ ÖVERVAKNINGSSYSTEM I ett SCADA/Övervakningssystem bör det finnas vissa användbara eller tekniska funktioner, vilka? 7st alternativ: - Inloggning. - Processbild - Driftparametrar - Trendkurvor - Rapporter - Larm hantering - Historik 3

4 KOMMUNIKATION Följande alternativ överför information från PLC- system till SCADA/Övervakning Fördelar Nackdelar GSM Stabilt, fristående. Långsamt Radio Väll etablerat, fristående. Sämre vid kuperad miljö. Optiskt/Fiber Snabb, direkt uppkoppling. Inte riktigt utbyggt överallt. Fast ledning Avbrottsfri. Korta sträckor. Hyrd ledning Avbrottsfri. Kostsam. Stadsnät Snabbt, stabilt, högkapacitet. Intrångsrisk, flera intressenter. 4

5 Det är mycket vanligt att man vill ändra i några parametrar medan man har ett öga på processen. Via en operatörspanel i lokalen kan tekniker: -Övervaka process i ikoner & värden -Göra aktiva val av utrustningen & dess läge -Ställa in larmgränser & följder av A- eller B- larm -Justera & ställa in regulatorer -Se över & kvittera drift & larm -Se över historik 5

6 SCADA/ÖVERVAKNINGCENTRAL 6

7 Inloggning Säkerhetsskäl. Varje anställd har en egen inloggningskod för begränsning av intrång. Olika nivåer av behörighet, alla har inte samma erfarenhet och kan därför inte heller få göra vilka ändringar som helst. Anledningen är att kunna se vad varje person har förändrat i ett driftövervakningssystem, tex ändrat driftparametrar som startnivå för en pump. Eller om man har ökat kemikaliedosering och sedan vill återgå till tidigare doseringsnivå. 7

8 Processbilder Samlad överblick av processen. Här kan man klicka sig vidare till flera process steg. Vanligt är att man delar upp olika processbilder som tex inloppsdel, kemikaliedosering, slamavvattning mm. 8

9 Driftparametrar Här kan man ändra ställbara parametrar. T.ex. Start, stopp, larmgränser (hög, lågnivå) etc. 9

10 Trendkurvor För att följa upp olika förlopp används trendkurvorna som presenteras i formatet månad, vecka eller dygn innehåller även funktioner såsom, zoom, tidslinjal samt möjlighet att välja kurvfärg. 10

11 Rapporter Här kan man skriva ut i helt fritt tidsomfång med angiven start och stopp tid. 11

12 Larmhantering Larmlista. Här lagras alla larm och här kan man välja turordning som A och B larm. A Larm= Kräver omedelbar åtgärd. B Larm= Kan åtgärdas nästa dag. C Larm för information, dags att beställa polymer t.ex. Används inte så ofta. Historik Alla händelser registreras, d.v.s. inloggningar, larm, kvitteringar, ändrade inställningar, avbrott, underhåll & service sparas på en server. 12

13 DE STÖRSTA OERATÖRSSYSTEM TILL SCADA/ÖVERVAKNINGSYSTEM? FIX VA-OPERATÖR CITECT ABB CAKTUS Dom tre största PLC-systemen som används i dag. ABB Programmeringsverktyg Control Builder SIEMENS Programmeringsverktyg S7, set 7 MITSUBISCHI ELECTRICS - Programmeringsverktyg GxIEC Deverloper 13

14 PLC, Programmable Logic Controller. Programerbara logiska styrsystem. PLC: Kommunikationskort, CPU(Arbetsprocessor) och minne, Digitala in och utgångskort, Analoga in och utgångskort. I/O Lista: alla in och utgångar måste få sin plats. PLC: Tar in information från digitala och analoga insignaler, arbetsminne sammanställer info. Och ger svar efter vad vi har programmerat, en utsignal utges. 15

15 IN & UT SIGNALER? MOTORSKYDD KONTAKTOR OMKOPPLARE DRIFTSVAR MJUKSTART FREKVENSOMFORMARE PH-mätare NIVÅGIVARE FLÖDESMÄTARE SCADA Övervakningssystem SUPSHALTSMÄTARE CPU PROGRAM ARBETSMINNE INSIGNALER INSIGNALER DIGITALA DIGITALA ANALOGA ANALOGA UTSIGNALER UTSIGNALER DIGITALA Kommunikation DOSERPUMP STYRVENTIL PUMP START MAGNETVENTIL ÖPPNA FREKVENSOMFORMARE DRIFTINDIKERING 15

16 Ingångar(I) Programeringsport Utgångar(O) 16

17 Vi har två typer av signaler Analog och Digital. En programmerbart styrsystem arbetar med 1:or och 0:or. (Digital) Men hur förstår systemet analoga signaler? Analoga signaler är en varierande signal, så hur går det till att systemet ska förstå den? 1 är fullt i bassängen om signalen skulle komma från en nivågivare och 0 skulle bli tomt i bassängen. Det funkar inte eftersom vi vill veta värden mellan också. PLC förstår bara 1:or och 0:or. Signalomvandlare används för dom analoga signalerna. 17

18 Digitala och analoga Signaler 0-1, Till Från, Av På. DIGITAL SIGNAL Har bara två lägen Nivåer, Flöden, Temperaturer. ANALOG SIGNAL Variabel mellan 4 till 20mA ma m

19 En tryckgivare i botten på en tom bassäng sänder ut 4 ma. När bassängen fylls till hälften med vatten sänder tryckgivare ut 12 ma. Följaktligen sänder den ut 20 ma när reservoaren är fylld till max nivå. Följande formal tillämpas: Nuvärdenivå = Maxnivå x m (Givarsignal ma 4 ma) 20mA 4mA Om exempelvis bassängen har en maxnivå på 10m och tryckgivaren sänder signal på 7mA kan nivån beräknas på följande sätt: ut en 10 Nuvärdenivå = 16 *(7 4) = 1,87 m Alla parametrar och grundvärden är naturligtvis i förväg inprogrammerade i styrsystemet och ovanstående formel beräknas automatisk av PLC programmet. 19

20 Förr: Hade man Siemens så kunde man bara arbeta med Siemens. Nu: Finns en global standard för programmerings controller som heter: IEC PROGRAMSPRÅK Dom 5 mest använda. Ladder Diagram (LD) Grafiskt, kom på -50 talet från USA. Instruction List (IL) Text, kom på -70 talet från Europa. Funktion Block Diagram (FBD) Grafiskt, kom på -60 talet från Europa. Structured Text (ST) Text, kom på -80 talet. Sequential Function Chart (SFC) Grafiskt, kom på slutet av 80 talet. 20

21 Ladder Diagram (LD) Instruction List (IL) A1 A2 A3 M1 LDN AND( OR ) ST A3 A1 A2 M1 Function Block Diagram (FBD) Sequential Function Chart 1 & M1 stopp Start Tr1 Pusch Structured Text (ST) M1;=(A1 OR A2) AND NOT A3 Drill Tr2 Tr3 Label Tr4 Tr5 Stopp 21

22 Logikelementen har två signalvärde: 0-signal och 1- signal. Och- funktion lämnar 1-signal om alla ingångar har 1-signal. (Seriekoppling) Eller-funktion lämnar 1-signal om en eller flera av ingångarna har 1-signal. (Parallell koppling) Inte-funktion lämnar 1-signal om ingången har o-signal. 22

23 23

24 Symboler för ladderschema X0 Ingång X0 med logisk 1:a Fält som villkoren anges X0 X1 Vad som ska ske Y0 X1 Y0 Ingång X1 med logisk 0:a Utgång Y0 X2 Y1 X3 Program slut Rad 1: När X0=1 OCH X1=0 (inte 1)så finns det en 1-signal vid Y0. Rad 2: Om X2=1 ELLER X3=0 (inte1) så finns det en 1-signal vid Y1. 24

25 Ladderschema A D A B C D B C A B C D A A B C D A

26 Funktionsbeskrivning Pump M1 startar när gränsläge A1 eller A2 är påverkade. Stopp sker vid utlöst motorskydd A3. A1 A2 A3 Symboler i funktionsblockspråk ELLER OCH/INTE 1 & M1 A1 ELLER A2 ger signal. Sätter utsignal OCH/INTE symbol, två kriterier ska vara uppfyllda för att symbolen ska ge en utsignal INTE OMVÄNDARE 1 2 Singal in= ingen ut och tvärsom

27 Kluring! Är ni bra på Boolesk Algebra? Bra för då kan ni skriva om texten nedan till funktionsblock. A*D*(B+C)=E 27

28 Googla på Boolesk algebra Grunden för all modern datoraritmetik. Tekniken som beskriver den klassiska logiken sanningsfunktionellt med hjälp av de två talen 1 och 0 för 'sant' resp. 'falskt'. Algebran bygger på addition, subtraktion och multiplikation, men definierar tilläggsregler till dessa för att avbilda beteendet hos de logiska 'OCH' och 'ELLER'. 28

29 A D E B C G H F Boolesk Algebra: Structured Text (ST): (A+B+C*D)+(G*H+F)=E E;=(A OR B OR C AND D) OR (G AND H OR F) 29

30 Svar på kluring: A D B C 1 & E A*D*(B+C)=E Förklaring: *= och += eller A och D och någon av B eller C sätter E 30