Цели проекта

Разработать технические и программные решения для управления вакуумной установкой вертикального исполнения.

Продолжительность проекта

Разработка проекта велась с 2014 по 2015 год.

Заказчик

Конфиденциальная информация.

Технологии и оборудование

Разработка велась с учётом требований ЕСКД и ГОСТ 34.

Использовано оборудование отечественного производства, в частности фирмы ОВЕН. Программирование контроллера осуществлялось в среде CoDeSys.

Для создания системы диспетчеризации использовано программное обеспечение MasterSCADA и Lectus OPC/DDE сервер Modbus SCADA/OPC.

Разработано дополнительное программное обеспечение для интеграции в АСУ ТП источника излучения и для задания режимов работы сервопривода системы. Использованы технологий .Net, WCF.

Описание

Суть проекта состоит в создании системы управления вакуумной установкой вертикального исполнения для проведения испытаний различного оборудования в условиях вакуума и различных температурных режимах.

В вакуумной установке выделены 6 подсистем: система управления закрытием и открытием крышки камеры, система вакуумирования, криогенная система, система управления источника излучения, система управления сервоприводом системы и система управления тепловыми параметрами.

Разработанная система управления состоит из контроллера ОВЕН ПЛК110, управляющего всеми подсистемами и вышестоящей системы диспетчеризации. В АСУ ТП выделено 2 шкафа управления с контроллером и модулями ввода-вывода. Системы вакуумирования и криогенная система имеют шкафы релейной автоматики, с расположенными на лицевых панелях кнопками, переключателями и индикаторами. Система управления тепловыми параметрами имеет силовой шкаф. В подсистемах реализовано переключение режимов управления локальный/удаленный, осуществляется диагностика оборудования в реальном времени.

Система управления закрытием и открытием крышки камеры отвечает за загрузку оборудования в вакуумную камеру. Для открытия, закрытия и перемещения крышки камеры используется пневмопривод, управляемый посредством соленоидов. Для контроля движения применяются различные датчики положения. В системе используется местный пульт дистанционного управления с кнопками и индикаторами.

Система управления вакуумированием состоит из шкафа релейной автоматики и моделей в шкафу управления. Шкаф релейной автоматики управляет вакуумным насосом предварительной откачки, 2 турбомолекулярными насосами, а также запорной вакуумной арматурой. В шкаф управления подключены 8 преобразователей вакуума, для контроля и регистрации давления в различных точках камеры и системы вакуумных трубопроводов. Предусмотрены блокировки на открытие крышки камеры и возможность запуска насосов разных степеней вакуума.

Криогенная система управляется шкафом релейной автоматики и моделями в шкафу управления. Система управляет криогенным насосом, 9 запорно-регулирующими вентилями и нагревателем. Контроль процесса подачи азота осуществляется при помощи 5 преобразователей давления и 8 преобразователей температуры.

Система управления источником излучения реализована программно и управляет оборудованием через последовательный интерфейс RS-232, по описанному в документации протоколу.

Система управления сервоприводом системы реализована программно и управляет блоком управления сервопривода через последовательный интерфейс RS-485, по описанному в документации протоколу.

Система управления тепловыми параметрами состоит из модулей шкафа управления и силового шкафа. Они управляют мощностью 9 источников инфракрасного излучения, установленных внутри камеры. Также осуществляется контроль и регистрация температуры внутри камеры, в 21 произвольно выбираемых точках установки.

Подсистемы вакуумной установки управляются специализированным программным обеспечением контроллера системы, диспетчерской системой на основе MasterSCADA и дополнительными программными модулями, разработанными для управления источником излучения и сервоприводом системы.

SCADA осуществляет управление и визуализацию всех технологических процессов, предупреждает оператора об аварийных ситуациях, осуществляет ведение технологического архива по всем измеряемым параметрам.

Разработаны проектные решения на АСУ ТП вакуумной установки, принципиальные схемы шкафов управления, СКС, программное обеспечение контроллеров и SCADA, проектная и эксплуатационная документация по ГОСТ 34.

Собраны, протестированы и поставлены шкафы и пульты управления подсистем вакуумной установки. Произведены монтажные и пусконаладочные работы. Проведены комплексные испытания системы. Вакуумная установка успешно введена в эксплуатацию.