LUCRARE DE DISERTAȚIE -...

Universitatea Politehnica din București

Facultatea de Automatică și Calculatoare

Departamentul de Automatică și Ingineria Sistemelor

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Arhitecturi pentru controlul și siguranța

procesului

Absolvent

Serea Tudor

Coordonator Științific

Conf. Dr. Ing. Ciprian Lupu

București, 2013

Cuprins

Introducere................................................................................................................................... 5

CAPITOLUL 1. Sisteme de siguranță ................................................................................................ 7

CAPITOLUL 2. Echipamente și instrumente software...................................................................... 10

Prezentarea echipamentelor .................................................................................................... 10

Stand pentru reglarea temperaturii şi debitului unui flux de aer recirculat LTR701 ................... 10

Echipamentele SYSMAC........................................................................................................ 12

Instrumentele software folosite ............................................................................................... 19

CX Programmer.................................................................................................................... 19

CX Supervisor....................................................................................................................... 20

CAPITOLUL 3. Obiective și noțiuni teoretice .................................................................................. 22

Alegerea unei soluții pentru reglarea proceselor ....................................................................... 22

Implementarea unei soluții de siguranța proceselor .................................................................. 26

CAPITOLUL 4. Studiu de caz.......................................................................................................... 28

Arhitectura completă pentru controlul și siguranța proceselor ................................................... 28

Prezentarea detaliată a soluției software implementată ............................................................ 32

Programul de reglare............................................................................................................ 32

Programul de siguranță ........................................................................................................ 34

Prezentarea cazului studiat ...................................................................................................... 36

Alarme .................................................................................................................................... 40

CAPITOLUL 5. Concluzii și perspective de continuare a cercetărilor................................................. 46

Concluzii ................................................................................................................................. 46

Probleme apărute la implementarea proiectului........................................................................ 46

Continuarea cercetărilor .......................................................................................................... 47

Bibliografie ................................................................................................................................. 48

Anexe ......................................................................................................................................... 49

Arhitecturi pentru controlul și siguranța procesului

2

Listă de figuri

Introducere

Figura 0.1 Arhitectura folosită pentru controlul și siguranța proceselor pag. 6

Capitolul 1

Figura 1.1 Metode tipice de reducere a riscului la instalațiile industriale pag. 8

Capitolul 2

Figura 2.1 Stand pentru reglarea temperaturii şi debitului unui flux de aer

recirculat LTR701

pag. 10

Figura 2.2 Panoul frontal al LTR701 pag. 11

Figura 2.3 SYSMAC CJ1M pag. 13

Figura 2.4 Diagrama bloc a funcției de intrare pag. 13

Figura 2.5 Schema electrică internă a modulului de intrare pag. 14

Figura 2.6 Structura internă a modulului de intrare pag. 15

Figura 2.7 Diagrama bloc a funcției de ieșire pag. 16

Figura 2.8 Schema electrică internă a modului de ieșire pag. 16

Figura 2.9 Structura internă a modulului de ieșire pag. 17

Figura 2.10 Diagrama terminală a modulului de intrare pag. 18

Figura 2.11 Diagrama terminală a modulului de ieșire pag. 18

Figura 2.12 CX Programmer pag. 19

Figura 2.13 CX Supervisor pag. 20

Capitolul 3

Figura 3.1 Sistem de reglare cu intrări și ieșir i multiple pag. 22

Figura 3.2 Structura canonică de tip P pag. 23

Figura 3.3 Soluție monovariabilă pag. 24

Figura 3.4 Evoluția presiunii și a comenzii date la fixarea unei referințe pag. 24

Figura 3.5 Evoluția temperaturii și a comenzii date la fixarea unei

referințe

pag. 25

Figura 3.6 Piramida metrică a siguranței proceselor pag. 26

Capitolul 4

Figura 4.1 Configurația PLC-ului Control pag. 28

Figura 4.2 Configurația PLC-ului Siguranță pag. 29

Figura 4.3 PLC SYSMAC CJ1M CPU11 Siguranță pag. 30

Figura 4.4 Arhitectura completă pentru controlul și siguranța proceselor pag. 31

Figura 4.5 Verificarea valorilor in Ladder Diagram folosind blocuri CMP pag. 35

Figura 4.6 Ledurile accesibile pe CJ1W – OD211 pag. 37

Figura 4.7 Fereastra de confirmare pag. 38

Figura 4.8 Conectarea ca utilizator predefinit pag. 38

Figura 4.9 Funcționalitățile disponibile după conectare pag. 39

Figura 4.10 Fereastra Current Alarms pag. 39

Figura 4.11 Situația 1, Starea 1 pag. 42


3





Figura 4.16 Situația 3 pag. 44

Figura 4.17 Situația 4 pag. 45


4

Listă de tabele

Capitolul 2

Tabelul 2.1 Caracteristici traductori și elemente de execuție pag. 12

Tabelul 2.2 Semnificațiile indicatorilor luminoși pag. 14

Capitolul 4

Tabelul 4.1 Configurația modulelor analogice I/O pag. 32

Tabelul 4.2 Plaja de valori a intrărilor/ieșirilor în funcție de perechile de biți

setați

pag. 32

Tabelul 4.3 Parametrii blocurilor PID utilizați pag. 33

Tabelul 4.4 Alarmele definite și comportamentul impus de acestea pag. 40

Tabelul 4.5 Caracteristici alarme pag. 41


5

Introducere

În cadrul monitorizării și controlului proceselor, în ultimele decenii, s-a dat

o atenție sporită siguranței proceselor. Numeroasele accidente, pierderi de vieți omenești și defectări de echipamente au impus un nivel tot mai ridicat pentru

safety process.

Numeroase firme de automatizări au dezvoltat o întreagă ramură

specializată pe siguranța proceselor. Dintre acestea trebuie amintite companii precum: Siemens, ABB, Emerson Process Management, Rockwell Automation, Schneider Electric, Honeywell Process Solutions/ Sensing and Control, Mitsubishi

Electric, Yokogawa Electric, Omron, Danaher Industrial Technologies ș.a.

În cadrul acestui proiect am urmărit, pe lângă realizarea monitărizării și reglării unor procese complexe, interdependente și asigurarea siguranței proceselor prin intermediul unui echipament auxiliar, cu putere de decizie, independent de echipamentul utilizat pentru reglarea procesului. A fost totodată necesară realizarea unei interfețe grafice pentru a putea constata problemele apărute și pentru a putea lua măsuri, fiind obligatorie și păstrarea unor

înregistrări cronologice a problemelor apărute.

Pentru simularea unui proces industrial a fost folosit standul pentru reglarea temperaturii și debitului unui flux de aer recirculat. Pentru a monitoriza și regla temperatura și debitul din tubulatura standului a fost folosit un automat programabil SYSMAC CJ1M CPU11, controlul fiind realizat prin intermediul unei soluții monovariabile bazată pe regulatoare PID.

Pentru asigurarea siguranței proceselor, a fost necesar un al doilea PLC, fiind folosit tot un automat programabil SYSMAC, asemănător celui folosit pentru reglare. Această alegere a fost făcută ținându-se cont de compatibilitatea oferită de folosirea unor echipamente dezvoltate de același producător. Problemele survenite în funcționare au fost notificate prin intermediul unor alarme și au dus

la impunerea unor comportamente de avarie.

Structura sistemului folosit și echipamentele componente sunt redate în

figura 0.1.


6

Figura 0.1 – Arhitectura folosită pentru controlul și siguranța proceselor

Ca urmare a folosirii echipamentelor SYSMAC, pentru monitorizarea procesului și a semnalelor de alarmă, au fost folosite soluțiile software furnizate de OMRON (CX Supervisor). Conectarea acestui instrument la echipamente s-a putut realiza facil. Pentru realizarea programelor a fost folosită o altă soluție furnizată de SYSMAC: CX Programmer. Programele au fost realizate în limbajul

de programare Ladder Diagram.

Punctul de plecare pentru acest proiect sunt cursurile de „Simulatoare de proces și consola operator” și „Implementarea sistemelor de conducere pentru mediu industrial” ținute de coordonatorul științific, Conf. Dr. Ing. Ciprian Lupu,

căruia îi mulțumesc pentru ajutorul și susținerea acordată în tot acest timp.

Acestă lucrare a fost structurată în 5 capitole și o serie de anexe și note bibliografice. În prima parte a proiectului a fost realizată o prezentare generală a sistemelor de siguranță. În următoarea secțiune este realizată o prezentare detaliată a echipamentelor și instrumentelor software folosite. În capitolul 3 au fost trasate principalele obiective și prezentate noțiunile teoretice de bază urmărite. În următoarea parte a lucrării este prezentat studiul de caz și rezultatele obținute prin experimentarea sistemelor de conducere. Este descrisă arhitectura folosită pentru controlul și siguranța procesului, este realizată prezentarea detaliată a soluției software implementate, în cazul expunerii cazului punându-se accent în special pe alarmele folosite și pe comportamentele de avarie impuse. În ultima secțiune sunt expuse concluziile și perspectivele de continuare a cercetării, fiind prezentate, pe scurt, și problemele apărute în

realizarea proiectului.

Anexele din finalul lucrării cuprind o serie de figuri ale arhitecturii și soluției software implementate, istoricul alarmelor, grafice suplimentare precum și secțiunile din codul realizat atât în vederea controlului cât și a siguranței

procesului.


7

CAPITOLUL 1

Sisteme de siguranță

Siguranta procesului se referă în special la prevenirea exploziilor, incendiilor sau degajărilor chimice accidentale în uzine în care sunt utilizate substanțe inflamabile cum ar fi rafinăriile sau instalațiile de extragere a petrolului

și gazelor naturale.

O metodă des întâlnită în explicarea numeroaselor si diferitelor sisteme

interconectate folosite pentru asigurarea siguranței este metoda brânzei elvețiene. În acest model, limitările care previn, detectează, controlează și atenuează un accident major sunt reprezentate ca felii, fiecare cu un număr de găuri. Găurile reprezintă imperfecțiunile limitărilor, care pot fi definite ca standarde de performanță specifice. Cu cât limitarea este mai bine administrată, cu atât aceste găuri vor fi mai mici. Un accident semnificativ are loc doar atunci când toate aceste imperfecțiuni a limitărilor – găurile – s-au aliniat. Multitudinea

acestor limitări asigură un grad sporit de protecție. [CCPS]

Siguranța procesului previne, de asemenea, pierderile prin scurgere,

proasta funcționare a echipamentului, supra-presurizarea, temperaturile ridicate, coroziunea, oboseala metalului sau alte condiții s imilare. Programele de siguranța procesului se axează în special pe proiectarea și construirea facilităților, mentenanței echipamentului, alarmelor efective, punctelor de control efective, procedurilor și instruirii. Uneori este util sa vedem în siguranța procesului ieșirea sau rezultatul unei game largi de ramuri tehnice, organizatorice și operaționale

reunite într-un mod organizat.

Sistemele de siguranță instrumentate au fost folosite pentru un timp îndelungat pentru a implementa funcțiile de siguranță în procesele industriale. Pentru ca intrumentația să fie efectiv folosită la aceste funcții, este esențial să respecte anumite standarde și nivele de performanță. Aceste standarde se adresează atât aplicării sistemelor de siguranță, cât și existenței unui proces de evaluare a pericolului și riscurilor.


8

Figura 1.1 - Metode tipice de reducere a riscului la instalațiile industriale[IEC]

Pentru implementarea corectă a sistemelor de siguranță, trebuie incluși în

etape următorii pași: O descriere a tuturor funcțiilor instrumentate de siguranță necesare pentru

obținerea siguranței funcționale; Cerințe pentru identificarea cauzelor comune a defecțiunilor și luarea

acestora în considerare; O definiție a stării de siguranță a procesului pentru fiecare funcție

instrumentată identificată; O definiție a oricăror stări separate de siguranță a procesului care, atunci

când au loc simultan, determină crearea unui pericol distinct; Sursele de cerere presupuse și rata de cerere de pe funcțiile de siguranță

instrumentate; Cerințe pentru intervalele ce vor fi folosite la verificare;


9

Cerințe privind timpul de răspuns pentru sistemele de siguranță pentru a aduce procesul într-o stare sigură;

Nivelul de integritate și modul de funcționare (la cerere / continuu) pentru fiecare funcție de siguranță;

O descriere a măsurătorilor de proces și punctele declanșatoare; O descriere a acțiunilor de ieșire a procesului și criteriile pentru operarea

cu succes; Relația funcțională dintre intrările și ieșirile procesului, incluzând logica,

funcțiile matematice, și orice altă toleranță necesară; Cerințe pentru oprirea manuală; Cerințe pentru resetarea sistemelor de siguranță după o oprire; Tipuri de avarii și răspunsul dorit de la sistemele instrumentate (de

exemplu, alarme, închidere automată); Toate interfețele între sistemele de siguranță și orice alt sistem; Descriere a modurilor de funcționare a instalației și identificarea funcțiilor

de siguranță instrumentate necesare pentru a opera în cadrul fiecărui mod;

Cerințe pentru suprascrieri / blocări / ramificări, inclusiv modul în care acestea pot fi șterse;

Specificarea oricărei acțiuni necesare pentru atingerea și menținerea stării sigure în cazul detectării unei defecțiuni;

Condițiile de mediu extreme, susceptibile de a acționa asupra sistemelor de siguranță. Trebuie luate în considerare următoarele: temperatură, umiditate, contaminanți, împământare, interferențe electromagnetice, interferențe prin radiofrecvență, șocuri / vibrații, descărcări electrostatice,

inundații, fulgere și alți factori aferenți.

Detectarea unei defecțiuni periculoase (prin metode de diagnosticare, teste

sau prin orice alt mijloc) în orice subsistem care poate tolera o defecțiune

hardware unică poate fi urmată de: - O acțiune specifică pentru atingerea și menținerea stării de siguranță; - Continuarea funcționării sigure a procesului în timp ce partea defectă este

reparată; în cazul în care reparația nu este finalizată în timpul mediu de restaurare considerat în cadrul calculului probabilității de defectare aleatorii, atunci o acțiune specificată va fi aplicată pentru atingerea sau

menținerea stării sigure.

În cazul în care acțiunile de mai sus depind de un operator care trebuie să ia măsuri specifice ca răspuns la o alarmă (de exemplu, deschiderea sau închiderea unei supape) atunci alarma trebuie să fie considferată ca făcând parte

din sistemul de siguranță instrumentat.

În cazul în care acțiunile de mai sus depind de un operator care notifică

astfel încât sistemul să fie reparat de o terță parte, alarma de diagnosticare poate face parte din sistemul de supravegheat, însă va fi supusă verificărilor și

gestiunii schimbării alături cu restul sistemului de supraveghere.[IEC]


10

CAPITOLUL 2

Echipamente și instrumente software

Prezentarea echipamentelor

Stand pentru reglarea temperaturii şi debitului unui flux de aer

recirculat LTR701

Procesele studiate țin de caracteristicile specifice ale standului pentru reglarea temperaturii și debitului unui flux de aer recirculat.

Figura 2.1 - Stand pentru reglarea temperaturii şi debitului unui flux de aer

recirculat LTR701

Standul pentru reglarea debitului si temperaturii LTR701 are urmatoarele

caracteristici fundamentale:


11

Are 5 ieșiri analogice (debit, 2 x temperatura, presiunea şi poziţia clapetă)

care permit determinarea caracteristicilor sistemelor controlate având ca variabile controlate temperatura, debitul sau presiunea şi examinarea performanţelor diferitelor configurații ale controlerului. Totodată, există şi două variabile de intrare analogice (viteză ventilator şi termo-rezistență) ce oferă

posibilitatea impunerii comenzilor dorite.[LuISCMI]

Figura 2.2 - Panoul frontal al LTR701

Principalele componente ale panoului frontal sunt:

1 – display grafic LCD

2 – buton rotativ pentru ajustare contrast

3 – buton rotativ pentru selectare 4 – senzor 1 (poziție clapetă) - poate da un semnal analogic de 0-10V sau de 4-

20mA 5 – element de execuție 1 (viteza ventilatorului) – semnal scalat in tensiune (0-

10V) sau curent (4-20mA) 6 – element de execuție 2 (termo-rezistență) – semnal scalat in tensiune (0-10V)

sau curent (4-20mA)

7 – senzor 2 (temperatură) - semnal analogic de 0-10V sau de 4-20mA

8 – senzor 3 (temperatură) - semnal analogic de 0-10V sau de 4-20mA

9 – senzor 4 (presiune) - semnal analogic de 0-10V sau de 4-20mA

10 – senzor 5 (debit) - semnal analogic de 0-10V sau de 4-20mA

11 – buton cu revenire (Enter)[ELWE]

Componentele ce prezintă interes în cadrul acestui proiect sunt:


12

Tabelul 2.1 – Caracteristici traductori și elemente de execuție

Echipamentele SYSMAC

Pentru ambele obiective urmărite, ca soluție hardware a fost aleasă utilizarea unor automate programabile modulare OMRON, mai exact PLC-uri SYSMAC CJ1M CPU11. Pe lângă unitatea centrală, în componența acestor

automate mai intră și: Surse de alimentare PA202; Module I/O analogice. Au fost folosite module CJ1W – AD081-V1 și CJ1W –

DA08C; Module I/O digitale. Au fost folosite module CJ1W – ID211 și CJ1W –

OD211.

SYSMAC CJ1M CPU11

Unitățile CJ1M CPU sunt PLC-uri de mare viteză, de dimensiuni reduse ce permite implementarea unor aplicații complexe. Încorporează o varietate de funcționalități într-o formă compactă, aici incluzând numeroasele intrări și ieșiri cu rol general, intrările de tip întrerupere, counterii de mare viteză, ieșirile pulsatorii, controlul triangular, startul multiplu, trecerea de la controlul vitezei la controlul poziției, modificarea vitezei și ratei de accelerare / decelerare în timpul

accelerării / decelerării.


13

Figura 2.3 – SYSMAC CJ1M

Instrucțiunile Lader Diagram și OUT au timpul de execuție de 16 ns. Permite conectarea modulelor I/O digitale cu un număr de 16 puncte și un timp de răspuns de 1,4 μs și a modulelor I/O analogice cu 8 puncte (timp de răspuns – 50 μs). Mai pot fi conectate module pentru aplicații speciale, module pentru controlul temperaturii, module de poziționare, module de comunicare și module pentru colectarea datelor. Programele pot avea până la 5.000 de etape și se pot păstra în memorie până la 64.000 de octeți de date.

Permite conectarea a maxim 10 module.[O mron]

Modulul de intrare. CJ1W – AD081-V1

Este un modul detașabil. Asigură 8 intrări având o rezoluție 1/8000 (ce

poate fi setată la 1/4000). Intrările pot varia în următoarele game: 1 – 5 V, 0 – 5 V, 0 – 10 V, -10 – 10 V, 4 – 20 mA. Consumă 0.12 A la 5 V și 0.09 A la 26 V. Intrările trebuie să fie în următoarele domenii: -15 – 15 V și -30 – 30 mA, și vor

fi ulterior convertite în informație binară pe 16 biți.[O mron]

Figura 2.4 - Diagrama bloc a funcției de intrare


14

Indicatorii luminoși (LED-uri) arată starea de funcționare a modulului.

Tabelul de mai jos arată semnificațiile indicatorilor:

LED Semnificație Indicator Stare de funcționare

RUN

(verde) Funcționează Aprins Stare normală de funcționare.

Stins Modul oprit pentru schimb de date cu

modulul CPU. ERC

(roșu)

Eroare

detectată Aprins A apărut o alarmă sau setările inițiale

sunt incorecte.

Stins Stare normală de funcționare.

ADJ

(galben) Ajustare Intermitent Funcționare în modul de ajustare.

Stins Altă stare de funcționare decât cea

anterioară. ERH

(roșu)

Eroare în

modulul CPU Aprins A apărut o eroare la schimbul de date

cu modulul master.

Stins Stare normală de funcționare.

Tabelul 2.2 – Semnificațiile indicatorilor luminoși

Figura 2.5 – Schema electrică internă a modulului de intrare


15

Figura 2.6 – Structura internă a modulului de intrare

Modulul de ieșire. CJ1W – DA08C

Este un modul detașabil. Asemeneni modulului DA08V, asigură 8 ieșiri

analogice ce pot varia în intervalul 4 – 20 mA (spre deosebire de DA08V care permite utilizarea și a unor ieșiri în tensiune). Este garantată rezoluție de 1/4000 și o viteză de conversie de 1 ms/punct. Consumă 0.13 A la 5 V și 0.25 A

la 26 V. Are o impedanță de ieșire de maxim 0.5 Ω.


16

Figura 2.7 – Diagrama bloc a funcției de ieșire

Indicatorii luminoși au aceeași semnificație ca cea prezentată mai sus

pentru modulele de intrare. [O mron]

Figura 2.8 – Schema electrică internă a modulului de ieșire


17

Figura 2.9 – Structura internă a modulului de ieșire

Modulele I/O digitale. CJ1W – ID211 și CJ1W – OD211

Sunt module digitale atașabile, de intrare, respectiv ieșire. Modulul ID211

asigură 16 intrări la tensiunea 24 VDC și la un curent de 7 mA. Timpul de răspuns ON/OFF poate fi setat între 0 și 32 ms, iar impedanța de intrare este de 3,3 kΩ. Pentru detecția unei stări, o serie de valori minime și maxime sunt

caracteristice modulului, astfel:

- Pentru starea ON, intrarea trebuie sa fie de minim 14,4 VDC/3 mA;

- Pentru starea OFF, intrarea trebuie sa fie de maxim 5VDC/ 1 mA.

Pot fi conectate maxim 10 astfel de module.


18

Figura 2.10 – Diagrama terminală a modulului de intrare

Modulul de ieșire CJ1W – OD211 asigură 16 ieșiri digitale. Timpul de

răspuns este de maxim 0,1 ms pentru starea ON, respectiv de 0,8 ms pentru

starea OFF. Este posibilă conectarea a 10 astfel de module. [O mron]

Figura 2.11 - Diagrama terminală a modulului de ieșire


19

Instrumentele software folosite

Pentru soluția software au fost folosite instrumentele puse la dispoziție de

OMRON: CX Programmer

CX Supervisor

CX Programmer

Figura 2.12 – CX Programmer

Pentru soluția software a acestui proiect, ca urmare a folosirii

echipamentelor OMRON, a fost folosit mediul de dezvoltare CX Programmer.

CX Programmer folosește funcții bloc standardizate de tip IEC 61131-3.

Este folosit pentru echipamentele SYSMAC CS/CJ/CP/NSJ, C și pentru unitățile de

procesare CVM1/C. Are următoarele caracteristici: Permite utilizarea limbajelor de programare Ladder și Structured Text; La folosirea unei programări în Ladder Diagram, programele create în alte

medii de dezvoltare pot fi refolosite folosind funcția de copiere disponibilă; Prin folosirea limbajului ST, este mult mai usor de implementat procese

matematice spre deosebire de folosirea limbajului Ladder; Funcțiile bloc pot fi create cu ușurință deoarece variabilele nu trebuie

declarate anterior în format de tip text. Vor fi înregistrate în tabele de variabile, în mod automat la introducerea lor in programele Ladder sau ST, sau anterior, în aceste tabele;

O funcție bloc poate fi convertită într-o funcție de bibliotecă și păstrată ca un singur fișier, putând fi folosită ulterior într-o procesare standard;

Programele ce conțin funcții bloc pot fi descărcate sau încărcate în același mod cu programele ce nu conțin astfel de funcții. Taskurile ce conțin funcții bloc pot fi descărcate în unități de taskuri;


20

Vectorii de variabile unidimensionale sunt suportați, făcând procesarea mai

ușoară pentru numeroase aplicații;

Mediul de dezvoltare este ilustrat în Anexa. Se poate observa structurarea

acestuia și principalele componente: - Bara de titlu – contine numele proiectului precum si PLC-ul curent,

programul și secțiunea; - Meniu – cu numeroase elemente din meniu sortate după diferite criterii de

apartenență; - Barele de instrumente (toolbars) – conțin cele mai utilizate optiuni și

funcții, disponibile de asemeni din meniu, pentru un acces mai usor. Seturile afișate precum și poziționarea lor sunt customizabile pentru o utilizare mai ușoară;

- Spațiul de lucru (workspace) – conține componentele principale ale proiectelor structurate în PLC-urile folosite, programe, secțiuni, tabele IO, configurația unităților, variabile, funcții bloc, simboluri;

- Fereastra Ladder – conține o secțiune implementată în Ladder Diagram; - Fereastră multifuncțională – conține informații legate de compilare,

transfer, căutare; - Fereastra Information – conține diverse scurtături utile. Această fereastră

apare tot timpul în fața celorlalte ferestre.

CX Supervisor

Figura 2.13 – CX Supervisor

Este o soluție de vizualizare puternică pusă la dispoziție de OMRON. CX

Supervisor este dedicat proiectării și operării acțiunilor de monitorizare și control de la nivelul PC-ului. Este simplu de utilizat pentru sarcini mici, de supreaveghere și control și oferă o multitudine de soluții pentru proiectarea aplicațiilor mai

sofisticate.

Oferă funcții puternice pentru o gamă largă de cerințe HMI pentru

calculator. Aplicațiile simple pot fi create rapid cu ajutorul unui număr mare de funcții predefinite și biblioteci, iar aplicațiile complexe pot fi generate cu ajutorul limbajului de programare puternic. Programul are o manevrabilitate extrem de


21

simplă, intuitivă și deschisă spre utilizator. Funcțiile de importare asigură

flexibilitatea și extinderea funcționalității. [O mron]

Proiectele dezvoltate cu acest software pot comunica cu celelalte soluții

oferite de OMRON, dar și cu automatul programabil. Oferă o multitudine de funcții precum configurarea echipamentului, editarea alarmelor, editarea interfeței, definirea variabilelor locale dar și a intrărilor și ieșirilor, editarea

proprietăților și a bibliotecilor grafice.

Pe parte grafică, sunt disponibile bare funcționale ce fac posibilă

adăugarea de butoane, text, grafice, imagini, forme, tabele și alarme în ferestrele editate. Valorile pot fi monitorizate și modificate în timp real.


22

CAPITOLUL 3

Obiective și noțiuni teoretice

În cadrul acestui proiect au fost trasate și respectate îndeaproape următoarele obiective:

Alegerea unei soluții pentru reglarea proceselor

Pe de o parte, s-a dorit obținerea unei soluții pentru monitorizarea și

controlul atât a temperaturii cât și a presiunii din cadrul tubulaturii unei suflante

de aer.

Asemeni multor procese industriale, este vorba despre un sistem de

reglare cu intrări și ieșiri multiple, apărând și unele interacțiuni între variabile

(Figura 3.1).

Figura 3.1 – Sistem de reglare cu intrări și ieșiri multiple

Procesul este caracterizat de următoarea matrice, care, datorită numărului

egal de intrări și ieșiri, va fi o matrice pătrată:

𝐻𝑃 𝑠 = 𝐻11 (𝑠) 𝐻12(𝑠)𝐻21(𝑠) 𝐻22(𝑠)

Cele 2 ieșiri pot fi obținute sub forma:

Y1(s) = H11(s) U1(s) + H12(s) U2(s)


23

Y2(s) = H21(s) U1(s) + H22(s) U2(s)

Funcțiile de transfer H11(s) și H22(s) sunt funcțiile de transfer principale, iar H12(s) și H21(s) sunt funcțiile de transfer de cuplare. Această reprezentare este structurată în partea controlabilă și partea observabilă a procesului. Daca functiile de cuplare sunt în forma minimală, pentru cazul de față pot fi utilizate

două structuri canonice:

- Structură de tip P; - Structură de tip V. [DumI05]

Figura 3.2 – Structură canonică de tip P

Cea mai utilizată soluție pentru reglarea proceselor multivariabile este soluția monovariabilă, adică pentru fiecare mărime reglată se va adopta o structură cu un singur bloc de reglare.[DumI05] O astfel de soluție este

exemplificată in figura următoare:


24

Figura 3.3 – Soluție monovariabilă

Ca urmare a dificultăților ce au fost întâmpinate în a obține modelele proceselor, pentru acordarea regulatoarelor a fost folosită metoda experimentală Ziegler – Nichols. Atât pentru presiune cât și pentru temperatură au fost folosite

regulatoare PID cu următorii parametri:

Pentru presiune: KR = 3,3, Ti = 1 secundă, Td = 0,6 secunde;

Pentru temperatură: KR = 3,5, Ti = 6 secunde, Td = 0,8 secunde.

Prin modificarea referințelor, obținem următoarea evoluție a ieșirilor și

comenzilor celor 2 procese:

Pentru presiune:

Figura 3.4 – Evoluția presiunii și a comenzii date la fixarea unei referințe

Se pot observa următoarele caracteristici ale procesului: - Reglarea se realizează rapid (timpul tranzitoriu este mic – tt ≈ 5

secunde);


25

- Nu are timp mort;

- Nu are suprareglaj.

Alte grafice elocvente legate de comportamentul presiunii pot fi regăsite în

Anexă.

Pentru temperatură:

Figura 3.5 – Evoluția temperaturii și a comenzii date la fixarea unei referințe

Procesul are următoarele caracteristici: - Reglarea temperaturii este mai lentă decât cazul anterior (timp

tranzitoriu ceva mai mare – tt ≈ 18 secunde); - Are timp mort (valoare mica ≈ 1secundă); - Nu are suprareglaj.

La analizarea efectului interacțiunii dintre mărimile de intrare și ieșire, un

element important este valoarea coeficientului de cuplare în regim staționar.

[DumI05]

𝐾0 =𝐻12 0 𝐻21(0)

𝐻11 0 𝐻22(0)=

𝐾12 𝐾21

𝐾11 𝐾22

Ținând cont de acest factor de cuplare, dar și de particularitățile și semnul perturbațiilor, precum și de momentele de modificare a referințelor, a fost

necesară utilizarea unor alarme și impunerea comportamentelor de avarie.


26

Implementarea unei soluții de siguranța proceselor

Al doilea obiectiv urmărit în cadrul acestui proiect a fost găsirea și

implementarea unei soluții de siguranță a procesului.

Importanța măsurilor de siguranță în cazul proceselor industriale nu poate

fi considerată ca fiind exagerată. Asemenea elemente de siguranță sunt impuse de numeroase regulamente naționale, aici numărându-se și Asociația Națională de Protecție împotriva Incendiilor (National Fire Protection Association). Regulile se axează în special pe măsurile ce trebuie luate în caz de explozie dar și la buna funcționare a aparaturii. Se dorește nu numai atenuarea efectelor dar și evitarea cauzelor producerii accidentelor.

Nivel 1. Incident de siguranța procesului

Nivel 2. Eveniment de siguranța

procesului

Nivel 3. Incident evitat

în ultima clipa

Nivel 4. Comportamente

nesigure

Figura 3.6 – Piramida metrică a siguranței proceselor

Incidentele ce se pot produce sunt clasificate pe următoarele 4 nivele:

Nivelul 1. Incident de siguranța procesului Sunt incidentele care îndeplinesc pragul de gravitate raportat la nivel

industrial, în metrica siguranței procesului.

Nivelul 2. Eveniment de siguranța procesului Sunt incidentele care nu se încadrează în definiția unui incident de

siguranța procesului ca urmare a metricii impuse la nivel industrial (ex. incidente de pierdere a izolării primare, incendii cauzatoare de incidente raportabile care

limitează activitatea sau duc la necesitatea de tratament medical).

Nivelul 3. Incident evitat în ultima clipă Sunt erorile de sistem minore ce ar fi putut duce la un incident (ex.

echipamentul s-a defectat, grosimea pereților conductei este redusă)


27

Nivelul 4. Comportament nesigur și disciplină operatorie insuficientă Sunt făcute măsurători pentru a se verifica siguranța asigurată de

straturile de protecție, iar disciplina operatorie este întreținută.

Pentru siguranța procesului este folosit conceptul de protecție în straturi multiple, bazat pe modelul șvaițerului. Hazardurile sunt ținute sub control de barierele de protecție multiple. Barierele pot avea anumite puncte slabe (sau găuri). Când aceste găuri se aliniază, pericolul trece prin barieră avînd ca rezultat posibil unele consecințe adverse. Barierele pot fi limitări fizice sau un control comportamental dependent de oameni. Găurile pot fi latente / incip iente sau

deschise de persoane.[CCPS]

Riscurile proceselor sunt situații fizice avînd potențialul să provoace leziuni

persoanelor, proprietăților dar și mediului. Riscul (acut) este produsul dintre probabilitate și consecințele producerii unui eveniment indezirabil. De cele mai multe ori avertismentele sunt ignorate și se presupune că sistemul funcționează așa cum a fost destinat. Buna funcționare a unor module este atribuită întregului sistem, iar problemele apărute la o secțiune sunt neglijate. Siguranța procesului ar trebui să includă atît aspecte umane și organizaționale cât și echipamente și sisteme IT special destinate acestor scenarii. Deciziile luate trebuie să se ia la nivel de organizație, iar problema trebuie analizată la întreg ansamblul.

Operatorii trebuie considerați ca persoane ce rezolvă sarcini capabili să

greșească, iar sistemul trebuie să asigure atât detecția cât și corecția. În general standardele devin din ce în ce mai ridicate pe parcursul trecerii timpului, însă această rată a îmbunătățirii nu este stabilă, perioadele de creștere rapidă

alternând cu cele graduale de scădere.[CCPS]

Siguranța procesului va trebui sa fie asigurată de un al doilea automat

independent de cel ce va asigura controlul proceselor. Acesta va avea o funcționare în paralel cu primul automat pentru o evita problemele apărute la funcțiile oferite de echipamentul de reglare, denumit în continuare PLC Control. PLC-ul 2 (Siguranță) va monitoriza în permanență intrările și ieșirile PLC-ului 1, iar în cazul unor variații defectuoase sau a unor valori în afara plajei admise, automatul programabil de siguranță va genera un semnal de alarmă ce va duce echipamentul 1 în starea de avarie. Această stare constă în întreruperea funcțiilor de control a procesului (proceselor), până când valorile revin în limitele normale

sau problema este remediată.

Este imperativă utilizarea unui alt echipament față de cel ce asigură

controlul pentru a asigura redundanța și pentru a manevra funcționarea

defectuoasă a PLC-ului 1 astfel încât pericolul să fie cât mai redus.

Este totodată necesară asigurarea unor metode de atenționare a defectelor

apărute (prin urmare a alarmelor active). Acest lucru se va face prin intermediul

ledurilor și a soluțiilor software furnizate de OMRON (CX Supervisor).


28

CAPITOLUL 4

Studiu de caz

Arhitectura completă pentru controlul și siguranța

proceselor

Sistemul folosit pentru implementarea și exemplificarea funcționalității

dorite are următoarele componente principale:

Standul pentru reglarea temperaturii și debitului unui flux de aer recirculat LTR701

Standul va fi utilizat pentru controlul și siguranța unor procese reale. Vor fi

furnizate valorile ieșirilor, necesare pentru procesare și obținerea unor comenzi. Automatele programabile vor furniza comenzi prin intermediul intrărilor analogice

puse la dispoziție de LTR701 (viteza ventilatorului și termo-rezistență).

Valorile intrărilor și ieșirilor pot fi monitorizate și local prin intermediul

panoului de afișaj de la nivelul standului.

PLC SYSMAC CJ1M CPU11 Control

Folosit pentru controlul temperaturii și presiunii. Are în componența sa o

serie de module detașabile, pentru a asigura intrările și ieșirile necesare pentru comunicarea cu cele 2 procese reglate, dar și cu cel de-al doilea echipament de siguranța procesului. Cele 2 module I/O analogice, CJ1W – AD081-V1 și CJ1W – DA08C sunt folosite pentru citirea valorilor ieșirilor din stand, respectiv pentru transmiterea comenzilor spre elementele de execuție. Comenzile vor fi transmise

și spre PLC-ul 2, în vederea monitorizării și asigurării siguranței procesului.

Figura 4.1 – Configurația PLC-ului Control


29

Modulul de intrare analogic oferă posibilitatea citirii valorilor în mai multe plaje de valori. Pentru simplitate, semnalele citite vor fi în intervalul 0 – 10 V. Modulul de ieșire analogic, spre deosebire de modelul CJ1W – DA08V, permite furnizarea unor valori doar în intervalul 4 – 20 mA. Din acest motiv, comanda se va da în tensiune (lucru permis de standul LTR701). Pentru funcționare, trebuie asigurată alimentarea separată a modulului de ieșire.

Pentru citirea semnalelor de alarmă furnizate de automatul programabil de

siguranță, PLC-ul Control mai are în componența sa și un modul digital de intrare CJ1W – ID211. Acesta este utilizat pentru primirea semnalelor de alarmă de la

automatul 2, în vederea asigurării siguranței procesului.

PLC SYSMAC CJ1M CPU11 Siguranță

Este folosit pentru a asigura siguranța procesului. Are în componența sa un modul de intrare analogic CJ1W – AD081-V1 utilizat pentru monitorizarea ieșirilor și comenzilor proceselor. Sunt primite valorile ieșirilor de la standul de reglare sub forma unor semnale în plaja 0 – 10 V, în mod similar primului PLC. Acest modul mai este folosit pentru citirea comenzilor furnizate de automatul programabil de reglare. Ca urmare a semnalelor in curent furnizate de modulul CJ1W – DA08C, semnalele primite vor fi în plaja de valori 4 – 20 mA, lucru

permis de modulul de intrare CJ1W – AD081-V1.

Figura 4.2 – Configurația PLC-ului Siguranță

La PLC-ul Siguranță mai este atașat și un modul digital de ieșire CJ1W – OD211. Acesta este utilizat pentru transmiterea alarmelor active la un anumit moment, fiind direct conectat la modulul digital de intrare CJ1W – ID211. Alarmele active la un anumit moment pot fi monitorizate și de la nivelul modului de ieșire (dar și a modului digital de intrare a PLC-ului 1) prin intermediul ledurilor prezente pe modul. Pentru funcționarea modulului, trebuie să fie asigurată alimentarea separată.


30

Figura 4.3 – PLC SYSMAC CJ1M CPU11 Siguranță

PC auxiliar

Acesta este conectat prin intermediul rețelei Toolbus la automatul programabil

SYSMAC folosit pentru reglare. Are loc comunicarea în permanență între cele două echipamente, fiind asigurată monitorizarea proceselor și alarmelor prin intermediul soluției software CX Supervisor.


31

Figura 4.4 – Arhitectura completă pentru controlul și siguranța proceselor


32

Prezentarea detaliată a soluției software implementată

Pentru implementarea reglării și siguranței procesului a fost folosit limbajul

de programare Ladder Diagram.

Programul de reglare

Programul de reglare are următoarele secțiuni principale:

_0_workflow;

Programul este structurat în 2 etape principale, separate cu ajutorul unui timer de 5 secunde.

_1_Initializare; În prima etapă, sunt configurate modulele I/O, prin setarea biților

corespunzători din zonele CIO și DM. În cea de-a doua etapă, este transferată informația între CIO și DM pentru a permite procesarea valorilor.

Configurarea modulelor analogice I/O se face prin precizarea

intrărilor/ieșirilor active dar și prin precizarea plajelor de valori a semnalelor.

Modul Cuvânt Valoare Semnificație

CJ1W – DA08C DM20100/CIO2010 #FF Activarea tuturor ieșirilor

CJ1W – DA08C DM20101 #AAAA Ieșiri în curent (4 – 20

mA)

CJ1W – DA08C DM20118 0 Rezoluție = 4000

CJ1W – AD081-V1 DM20200/CIO2020 #FF Activarea tuturor intrărilor

CJ1W – AD081-V1 DM20201 #5555 Intrări în tensiune (0 – 10

V)

CJ1W – AD081-V1 DM20218 0 Rezoluție = 4000

Tabelul 4.1 – Configurația modulelor analogice I/O

Perechi de biți DM20101/DM20201 Plaja de valori

00 -10 – 10 V

01 0 – 10 V

10 4 – 20 mA / 1 – 5 V

11 0 – 5 V

Tabelul 4.2 – Plaja de valori a intrărilor/ieșirilor în funcție de perechile de biți

setați

Ca urmare a particularității modulului CJ1W – DA08C, comenzile trebuie să

fie setate ca ieșiri în curent, pentru a nu determina trecerea modulului în starea

de eroare.


33

_2_Setare;

La acest nivel, sunt scalate intrările și ieșirile. Ca urmare a proprietăților blocurilor PID folosite, scalarea se va face pe 12 biți (0 - 4095). Blocul SCL folosit face acesta scalare în BCD, fiind nevoie și de o conversie în binar (cu ajutorul

blocului BIN)

_3_Reglare_P;

Este implementat algoritmul de reglare pentru presiune. Sunt setați corespunzător octeții specifici blocului funcțional PID (prin precizarea parametrilor KR, Ti, Td, perioadei de eșantionare ș.a.), ulterior acesta fiind apelat prin precizarea adresei, dar și a intrării și ieșirii. Înainte de apelul blocului PID, sunt specificate plajele de valori a intrărilor și ieșirilor, prin setarea biților corespunzători de pe cuvântul N+6 (biții 0-3 = 0100, respectiv biții 8-11 = 0100 specifică reprezentarea intrărilor și ieșirilor blocului pe 12 biți). Configurarea se realizează în prima etapă ( conform _0_workflow), după activarea blocului PID

fiind posibilă doar modificarea referinței.

Cuvânt Valoare Semnificație Cuvânt Valoare Semnificație

DM300 (setat ulterior din

CX Supervisor)

Referința DM350 (setat ulterior din

CX Supervisor)

Referința

DM301 3000 KR = 3 DM351 3500 KR = 3,5

DM302 100 Ti = 10 s DM352 120 Ti = 12 s

DM303 6 Td = 0,6 s DM353 8 Td = 0,8 s

DM304 10 Tp = 1 s DM354 10 Tp = 1 s

DM306 #494 Scalare intrare, ieșire

pe 12 biți

DM356 #494 Scalare intrare, ieșire pe 12 biți

Tabelul 4.3 – Parametrii blocurilor PID utilizați

Controlul PID este activ doar după configurarea octeților necesari și doar

daca nicio alarmă nu a fost activată de cel de-al doilea automat. Ieșirea din blocul PID nu este furnizată direct la ieșire, fiind necesară verificarea alarmelor

active mai întâi.

_3_Reglare_T; Este implementat algoritmul de reglare PID pentru temperatură, în mod

similar cu cel de presiune. Configurarea blocului este realizată asemănător, prin specificarea parametrilor de reglare specifici dar și a plajelor de valori a intrărilor

și ieșirilor (tot 12 biți).

_4_Verificare; Sunt verificate intrările primite de la automatul programabil utilizat pentru

siguranța procesului, precum și alarmele interne activate. În funcție de alarma activă la un anumit moment dat, este declanșat un anumit comportament pentru procesul vizat, sau dupa caz pentru ambele procese, până când valorile monitorizate scad sub pragul admis sau pentru un interval de timp specificat. În cazul în care siguranța procesului nu este activă sau niciun semnal de alarmă nu

a fost primit, va fi dată comanda furnizată de blocul PID.


34

Pentru detectarea stărilor de alarmă sunt verificați următorii biți:

- Pentru semnalele de alarmă externe, primite de la PLC-ul secundar 0.0 – 0.6 (biții corespunzători intrărilor în CJ1W-ID211)

- Pentru semnalele de alarmă interne CIO2029.0, CIO2029.2 – detecția unei întreruperi între PLC și

traductoare CIO2019.0, CIO2019.2 – detecția unei întreruperi între PLC și

elementele de execuție

Alarmele pot avea diferite priorități, comportamentul fiind impus de

semnalul de alarmă cu prioritatea cea mai mare.

_5_Interfata. Sunt scalate valorile monitorizate în CX Supervisor, în plaja de valori 0 –

100, pentru a face aplicația software mai prietenoasă (user-friendly). Referința va fi dată tot de la nivelul interfeței în intervalul 0 – 100, fiind necesară scalarea

sa în intervalul 0 – 4095 (pe 12 biți) pentru a fi utilizată la blocul PID.

Programul de siguranță

Programul de siguranță are următoarele secțiuni componente:

_0_workflow; Similar secțiunii implementate in programul de reglare, programul a fost

implementat în 2 etape.

_1_Initializare;

Este configurat modulul de intrare analogic CJ1W – AD081-V1, și sunt transferate valorile intrărilor din zona CIO în zona DM, pentru a putea fi utilizate. Modulul analogic permite configurarea intrărilor atât în tensiune cât și în curent, tipul anumitor intrări putând să difere de cel al altor intrări (vor fi primite 2

semnale in 4 – 20 mA și 2 semnale în 0 – 10 V).

_2_Setare; Sunt scalate intrările, obținându-se valori doar în intervalul 0 – 100.

Neexistând blocuri PID în algoritm, nu va mai fi nevoie de o scalare pe 12 biți,

putând fi mai ușor de urmărit condițiile verificate.

_3_Verificare.

Sunt verificate valorile obținute în urma secțiunii anterioare (valorile corespunzătoare intrărilor și ieșirilor PLC-ului pentru reglare). Pentru asigurarea siguranței procesului, aceste valori trebuie sa respecte anumite reguli, atât individual cât și dependent de celelalte valori. În cazul în care siguranța procesului nu este asigurată (una sau mai multe intrări ale PLC-ului au valori indezirabile), este activată o alarmă ce va determina un comportament tipic a primului automat.


35

Verificarea valorilor se realizează folosind blocuri CMP, precum se poate

observa în secțiunea de mai jos:

Figura 4.5 – Verificarea valorilor in Ladder Diagram folosind blocuri CMP

La un anumit moment, pot fi active mai multe alarme, prioritizarea

acestora făcându-se la nivelul PLC-ului 1.


36

Prezentarea cazului studiat

În cadrul acestui proiect se urmărește reglarea presiunii și temperaturii în condiții de siguranță. Fiind folosită o soluție monovariabilă bazată pe 2 algoritmi PID, funcțiile de transfer de cuplare pot exercita un efect puternic asupra proceselor. Din această cauză, este necesară o soluție care să asigure siguranța

procesului.

Pentru a impune o soluție de safety process, sunt necesare atât o analiză a

pericolelor cât și o evaluare a riscurilor.

Prin analiza hazardelor sunt identificate problemele ce pot apărea la reglarea presiunii și temperaturii. Atât ieșirile monitorizate cât și comenzile furnizate trebuie să se încadreze în niște valori limită pentru a nu deteriora echipamentul sau a produce alte efecte nedorite (ex. producerea unor incendii). Ca urmare a interdependenței celor 2 procese, reglarea temperaturii este strâns

legată de o ventilație minimă ce trebuie sa fie asigurată.

Evaluarea riscurilor se referă la performanțele necesare a funcțiilor de siguranță. Scopul acestei evaluări este de a asigura că integritatea acestor funcții este suficientă pentru a nu avea efecte inacceptabile. O atenție sporită trebuie să se ofere valorilor maximale a ieșirilor și comenzilor și asupra comportamentului impus de depășirea acestora. De asemenea, trebuie evaluate cazurile în care două sau mai multe valori sunt inadecvate, caz în care pericolul crește exponențial, iar măsurile de siguranță trebuie sa fie mult mai mari.

O eroare în logica de siguranță poate avea ca efect rănirea operatorului uman și stricarea echipamentelor. Riscul depinde totodată de frecvența activării unei alarme. Nivelul de integritate necesar crește cu cât această frecvență este mai ridicată și cu cât gravitatea daunelor posibile este mai elevată. Siguranța funcțională și cerințele de integritate sunt componentele fundamentale a

siguranței procesului.[IEC/TR]

Funcționarea eronată poate apărea din varii motive, cum ar fi:

- Furnizarea unei comenzi neadecvate (mult prea mari) de blocurile de

reglare PID (regulatoarele au fost acordate imprecis); - Obținerea unei ieșiri mult prea mari ca urmare a funcționăr ii defectuoase a

algoritmilor de reglare sau a unor cauze externe (ex. creșterea temperaturii în mediul de lucru);

- Comenzile și/sau ieșirile cresc mult prea brusc; - Reglarea uneia dintre valori (temperatura) este dependentă și de comanda

folosită pentru reglarea presiunii. Inexistența unei ventilații nu permite reglarea temperaturii;

- Diverse cauze de conectare a echipamentelor; - Erorilor umane sau erorilor de programare;

- Reconectării sursei de alimentare.


37

Pentru a evita, preveni și a manevra astfel de situații au fost implementate

următoarele soluții:

Cel de-al doilea automat programabil este folosit pentru siguranța proceselor. Realizează monitorizarea în permanență a procesului și face validările necesare oferind semnale de alarmă primului automat. Aceste alarme pot fi monitorizate direct pe echipament prin intermediul ledurilor de pe modulele de intrare și ieșire digitale;

Figura 4.6 – Ledurile accesibile pe CJ1W – OD211

Sunt accesibile și o serie de alarme interne în automatul programabil

Control legate de conexiunea dintre PLC pe de o parte și traductori și elementele de execuție de alta. Sunt manipulate în același mod precum

semnalele de alarmă primite de la PLC-ul Siguranță;

Prin intemediul interfeței realizate în CX Supervisor, structurată în 3 secțiuni principale, sunt asigurate funcțiile de monitorizare și control, dar și funcțiile de siguranța procesului (vezi Anexa), după cum urmează:

o În secțiunea stânga-jos, pot fi monitorizate evoluțiile temperaturii și

presiunii, dar și modificările apărute la valorile comenzilor și referințelor prin intermediul celor 2 grafice localizate în centrul sectiunii. De asemenea, valorile comenzilor și ieșirilor celor 2 procese sunt reprezentate și prin intermediul barelor din partea dreaptă. Prin intermediul barelor din partea stângă a secțiunii, cele 2 referințe ale proceselor pot fi modificate.

o În secțiunea dreaptă a ferestrei, alarmele active sau inactive pot fi verificate real-time. Această zonă este structurată în 2 părți: alarmele externe, determinate de semnalele primite de la automatul programabil Siguranță, și alarmele interne preluate din octeții rezervați modulelor I/O analogice. Activarea sau dezactivarea unei alarme este reprezentată într-un mod simplist, prin schimbarea culorii butoanelor corespunzătoare (pentru o alarmă activă, butonul devine verde în cazul alarmelor externe, respectiv albastru în cazul alarmelor interne). Pentru mai multe informații referitoare la semnificația alarmelor, momentul de activare, prioritate ș.a. pot fi accesate ferestrele Current Alarms și Alarm History.

o Prin intermediul secțiunii din partea stângă-sus, se poate renunța la

funcționalitatea de siguranță a proceselor prin intermediul accesării comutatorului prezent în această regiune;

Alarmele pot avea niveluri de prioritate și severitate diferite.

Instrumentul CX Supervisor face disponibile 5 nivele de prioritate:


38

Highest, High, Medium, Low, Lowest. În cadrul acestui proiect, pentru alarmele definite, au fost necesare doar 4 astfel de nivele. Pentru un proces specific, va fi activ comportamentul impus de alarma cu

prioritatea cea mai mare;

Alarmele pot fi confirmate (Acknowledge) prin intermediul unei ferestre

popup (ce mai conține și informații legate de mesajul alarmei, momentul producerii și prioritate) sau pot fi alarme silențioase, fără confirmare (alarmele cu prioritate scăzută – Low – au fost configurate fără confirmare). Pentru ambele tipuri este posibilă funcționalitatea de

Clear (sau întrerupere);

Figura 4.7 – Fereastra de confirmare

La apariția unei noi alarme, există posibilitatea înregistrării unui mesaj (funționalitate utilizată pentru toate alarmele definite) sau redării unui

sunet (opțiune utilizată doar pentru alarmele Highest, High, Medium)

Accesul la controlul proceselor și la manevrarea alarmelor se poate face

doar în urma conectării ca un utilizator predefinit. Conectarea se poate face prin specificarea utilizatorului și a parolei. Pot fi definiți mai mulți utilizatori cu diverse drepturi de acces. Există 4 niveluri de secur itate predefinite:

Operator Supervisor Manager

Designer

Accesul la diverse funcționalități poate fi limitat pentru anumiți utilizatori.

Figura 4.8 – Conectarea ca utilizator predefinit


39

Este disponibilă o fereastră de vizualizare a detaliilor alarmelor curente, precum momentul în timp al activării, mesajul alarmei, prioritatea și

statusul (Current Alarms)

Disponibilitatea unui istoric a

alarmelor, cu coloane similare cu cele din fereastra alarmelor curente (Alarm History). Sunt furnizate informații despre activarea, confirmarea și întreruperea alarmelor (vezi Anexa). Este o funcționalitate esențială pentru a înțelege evenimentele ce au dus la producerea unei avarii, acțiunilor realizate de utilizatori, modul în care echipamentul s-a comportat. Aceste înregistrări sunt esențiale la monitorizarea și controlul

proceselor.

Figura 4.9 – Funcționalitățile

disponibile dupa conectare

Figura 4.10 – Fereastra Current Alarms


40

Alarme

Pentru asigurarea siguranței proceselor au fost definite și utilizate

următoarele alarme:

Nr. alarmă Mesaj Comportament impus

1 Comanda Proces 1 sub limita inferioara (20)

Comanda procesului 1 va fi menținută la 20 de unități până când regulatorul va impune o

valoare superioară.

2 Temperatura peste limita

superioara (50)

Comanda procesului 2 va fi 0 până când temperatura va scădea sub

pragul superior.

3 Comanda Proces 1 peste

limita superioara (80)

Comanda procesului 1 va fi menținută la 80 de unități până când regulatorul va da o comandă

mai mică.

4 Comanda Proces 2 peste limita superioara (50)

Comanda procesului 2 va rămâne 50 de unități până când regulatorul PID va impune o comandă

inferioară.

5 P/T peste limita superioara Ambele comenzi vor fi 0 pentru un

interval de 5 secunde

6 Presiune ridicata Doar atenționare auditivă. Nu se impune niciun comportament de

avarie.

7 Cresterea temperaturii

este prea rapida

Comanda procesului 2 va fi redusă

cu 20%.

8 Intrerupere PLC –

Traductor 1

Ventilatorul va fi menținut la o

valoare de 20.

9 Intrerupere PLC –

Traductor 2 Comanda procesului 2 va fi 0.

10 Intrerupere PLC – Element

de executie 1 Comanda procesului 2 va fi 0.

11 Intrerupere PLC – Element

de executie 2

Nu se impune niciun comportament

de avarie.

Tabelul 4.4 – Alarmele definite și comportamentul impus de acestea


41

Alarmele definite reunesc semnalele de alarmă primite de la al doilea automat precum și alarmele interne generate de modulele analogice I/O. Alarmele au fost prioritizate și au diverse comportamente (cu/fără confirmare,

cu/fără sunet).

Nr. Alarmă Prioritate Internă/Externă Confirmare Sunet Bitul verificat

1 Medium Externă Da Da 0.00 (bit intrare

– ID211 )

2 High Externă Da Da 0.01 (ID211)

3 Medium Externă Da Da 0.02 (ID211)


5 High Externă Da Da 0.04 (ID211)

6 Low Externă Nu Da 0.05 (ID211)


8 Highest Internă Da Da 2029.00 (CJ1W

– AD081-V1)


– AD081-V1)

10 Highest Internă Da Da 2019.00 (CJ1W – DA08C)


– DA08C)

Tabelul 4.5 – Caracteristici alarme

Opțiunile de confirmare, de redare a unui sunet și de înregistrare a unui mesaj au fost setate în funcție de prioritățile alarmelor. Alarmele interne, corespunzătoare unor întreruperi între PLC și un traductor sau un element de execuție, au prioritatea cea mai mare. Alarmele legate de creșterea temperaturii (High) au prioritate mai ridicată decât alarmele legate de controlul presiunii (Medium sau Low).


42

În continuare sunt redate câteva cazuri elocvente referitoare la modul în

care reacționează sistemul la ridicarea unei alarme:

Situația 1. În cazul în care comanda procesului 1 este

mai mică de 20 de unități din diverse cauze (ex. referința este nulă – r1=0 – ca urmare a resetării PLC-ului 1), trebuie să se asigure o comandă minimă, pentru funcționarea corectă a

procesului 2.

Comanda este 0, însă funcțiile de siguranța procesului nu au fost activate

încă;

Figura 4.11 – Situația 1, Starea 1

La activarea funcțiilor de siguranța procesului, alarma 1 activă va impune comportamentul de avarie;



43

După ce comanda impusă de blocul PID este peste pragul inferior, alarma

va fi dezactivată, comanda fiind impusă de regulator.


Situația 2. Când valoarea temperaturii depășește

limita superioară impusă, comanda procesului devine 0 pentru a se

evita stricarea echipamentului sau producerea unui incendiu.

Este fixată o referință mult prea mare pentru proces. La

depașirea pragului maxim, comanda devine 0. Fereastra de confirmare

este redată;


Ca urmare a comenzii nule, temperatura va începe să scadă. Când temperatura scade sub pragul maxim, alarma este dezactivată, iar

comanda este impusă din nou de blocul de reglare.


44


Situația 3. În cazul în care comanda procesului 1 trece limita superioară admisă, alarma 3 se activează. Comanda procesului nu trebuie sa treacă de pragul maxim pentru a nu duce la stricarea echipamentului. Alarma se dezactivează când blocul

PID va returna o comandă inferioară.

Figura 4.16 – Situația 3

Situația 4. Dacă atât temperatura cât și presiunea

depășesc limitele superioare impuse, sistemul este oprit (comenzile devin 0) pentru un interval de minim 5 secunde, pentru a evita defectarea echipamentului.


45

Figura 4.17 – Situația 4

Situația 6. Dacă presiunea este prea ridicată, este

realizată doar atenționarea vizuală și auditivă. Nu se impune niciun comportament de avarie.


46

CAPITOLUL 5

Concluzii și perspective de continuare a

cercetărilor

Concluzii

Prin realizarea acestui proiect am reușit să ilustrez importanța siguranței procesului în cadrul monitorizării și controlului proceselor industriale. Am implementat metode de detecție și prevenire a accidentelor prin folosirea unui

automat programabil auxiliar independent de cel folosit pentru reglare.

Am implementat pentru prima dată o soluție monovariabilă pentru un

sistem cu intrări și ieșiri multiple.

Am reușit să ma familiarizez cu echipamentele SYSMAC, cu configurarea și programarea acestora, și cu instrumentele software puse la dispoziție. Particularitățile modulelor folosite au determinat folosirea atât a unor semnale în

tensiune, cât și a unor semnale în curent.

Siguranța proceselor a fost asigurată prin intermediul alarmelor, ce au putut fi accesate cu ușurință cu ajutorul funcțiilor puse la dispoziție în CX

Supervisor.

Probleme apărute la implementarea proiectului

Probleme la configurarea modulelor detașabile componente. Configurația modulelor trebuie făcută din start din secțiunea de IO table and Unit Setup, transferul programului în PLC putând fi făcută doar după acest setup. Documentația referitoare la această configurare este limitată;

Probleme în conectarea ieșirilor furnizate de modulul de ieșire CJ1W – DA08C. Pentru utilizarea acestor ieșiri este necesară folosirea unor rezistențe de 500 ohmi;


47

Blocarea modulului de ieșire CJ1W – DA08C după fiecare reconectare la sursa de alimentare. Tipul ieșirilor era modificat, configurația fiind una specifică comenzilor în tensiune, lucru nepermis pentru acest tip de modul. După fiecare reconectare este necesară resetarea modulului;

Versiunile de CX Supervisor sunt incompatibile între ele, indiferent dacă trecerea se face de la o versiune superioară la una mai mică sau invers;

Documentația limitată pentru siguranța procesului și lipsa unui exemplu practic în acest domeniu;

Limitări ale blocurilor folosite în Ladder Diagram (ex. scalarea doar în BCD,

scalări fixe ale blocului PID);

Continuarea cercetărilor

Proiectul implementat poate fi extins prin asigurarea unei soluții web pentru monitorizare și control. De asemeni pot fi adăugate și alte intrări

automatului programabil Siguranță, pentru a acoperi mai multe situații.

O altă alternativă de extindere este conectarea acestui sistem la sistemul

implementat pentru proiectul de licență. Acesta oferea soluții complexe și multiple de monitorizare și control, însă nu era acoperită siguranța procesului. Un obstacol de trecut ar fi conectarea echipamentelor SIMATIC, eKo și Arduino din cadrul proiectului inițial cu echipamentele OMRON folosite în cadrul proiectului de disertație.

O altă îmbunătățire ar fi punerea în funcțiune a interfeței vizuale și a

tastaturii deja conectate la primul automat pentru a oferi alternative monitorizării

realizate prin intermediul aplicației din CX Supervisor.


48

Bibliografie

[CCPS] CCPS – Process Safety Leading and Lagging Metrics

[DumI05] Dumitrache I. – Ingineria reglării automate, Editura Politehnica

Press, București, pp. 528 - 543

[ELWE] ELWE – Controlled Air mass and Temperature System with Actuators

and Sensors LTR 701 – Operating Manual

[IEC] IEC 61511 – International Standard, Functional Safety- Safety

instrumented systems for the process industry sector

[IEC/TR] IEC/TR 61508 – Technical Report, Functional safety of

electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems

[LuSPCO] Lupu C. – Simulatoare de proces și consola operator – note de curs

[LuISCMI] Lupu C. – Implementarea sistemelor de conducere pentru mediu

industrial – note de curs

[Omron] Omron SYSMAC – http://industrial.omron.eu


49

Anexe

Interfața realizată în CX Supervisor


50

CX Programmer


51

Fereastra Alarm History

O parte din echipamentele folosite pentru controlul și siguranța proceselor


52

Panoul de afișaj al standului LTR701

List de alarme definite în CX Supervisor


53

Evoluția presiunii și a comenzii date la modificarea referinței

Programele încărcate în automatele programabile

Arhitecturi pentru controlul si siguranta procesului

[Program Name : Control]

[Section Name : _2_Scalare]

000000 (000000)

8.01 MOV (021)

&0D50

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#22D51

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4095D52

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#600D53

[OP1]

[OP2]

000001 (000005)

8.01 MOV (021)

&0D54

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#170D55

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4095D56

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#500D57

[OP1]

[OP2]

000002 (000010)

8.01 MOV (021)

&0D58

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D59

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4000D60

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4095D61

[OP1]

[OP2]

000003 (000015)

8.01 MOV (021)

&0D62

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D63

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4000D64

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#4095D65

[OP1]

[OP2]

000004 (000020)

CF114

P_Off

Always OFF

+ (400)

D101&50

[OP1]

[OP2]

[OP3]


Flag D99

000005 (000022)

8.01 SCL (194)

D101D50D66

[OP1]

[OP2]

[OP3]

BIN (023)

D66D67

[OP1]

[OP2]

000006 (000025)

8.01 SCL (194)

D102D54D68

[OP1]

[OP2]

[OP3]

BIN (023)

D68D69

[OP1]

[OP2]

000007 (000028)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D70&100

[OP1]

[OP2]

CF000

P_GE

Greater Than or Equals (GE)Flag

MOV (021)

&100D71

[OP1]

[OP2]

CF007

P_LT

Less Than (LT) Flag

MOV (021)

D70D71

[OP1]

[OP2]

000008 (000036)

8.01 CF114

P_Off

Always OFF Flag

SCL (194)

D345D58D72

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF113

P_On

Always ON Flag

MOV (021)

D340D111

[OP1]

[OP2]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&4000D111

[OP1]

[OP2]

000009 (000046)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D73D111

[OP1]

[OP2]

CF000

P_GE


+ (400)

D111&1

D111

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF007

P_LT

Less Than (LT) Flag

- (410)

D111&1

D111

[OP1]

[OP2]

[OP3]

000010 (000054)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D74&100

[OP1]

[OP2]


CF000

P_GE


MOV (021)

&100D75

[OP1]

[OP2]

CF007

P_LT

Less Than (LT) Flag

MOV (021)

D74D75

[OP1]

[OP2]

000011 (000062)

8.01 CF114

P_Off

Always OFF Flag

SCL (194)

D390D62D76

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF113

P_On

Always ON Flag

MOV (021)

D390D112

[OP1]

[OP2]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&2000D112

[OP1]

[OP2]

000012 (000072)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D77D112

[OP1]

[OP2]

CF000

P_GE


+ (400)

D112&1

D112

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF007

P_LT

Less Than (LT) Flag

- (410)

D112&1

D112

[OP1]

[OP2]

[OP3]



[Section Name : _1_Initializare]

000000 (000081)

8.00 MOV (021)

&255D20200

[OP1]

[OP2]

000001 (000083)

8.00 MOV (021)

&255Q: 2020

[OP1]

[OP2]

000002 (000085)

8.01 TIM

0002#2

[OP1] (_1_Initializare) <T0002(bit)> b087 a089 <cT0002> c091

[OP2]

000003 (000087)

T0002 MOV (021)

&255Q: 2020

[OP1]

[OP2]

000004 (000089)

T0002 MOV (021)

&0Q: 2020

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#2T2

[OP1]

[OP2]

000005 (000092)

8.00 MOV (021)

&21845D20201

[OP1]

[OP2]

000006 (000094)

8.01 MOV (021)

I: 2021D101

[OP1]

[OP2]

000007 (000096)

8.01 MOV (021)

I: 2023D102

[OP1]

[OP2]

000008 (000098)

8.00 MOV (021)

&255D20100

[OP1]

[OP2]

000009 (000100)

8.00 MOV (021)

&255Q: 2010

[OP1]

[OP2]

000010 (000102)

8.00 MOV (021)

&43690D20101

[OP1]

[OP2]

000011 (000104)

8.00 MOV (021)

&43690D20102

[OP1]

[OP2]

000013 (000106)

8.01 MOV (021)

D111Q: 2011

[OP1]

[OP2]

000014 (000108)

8.01 MOV (021)

D112Q: 2013

[OP1]

[OP2]



[Section Name : _3_Reglare_P]

000000 (000111)

8.00 MOV (021)

&3300D301

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&10D302

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&6D303

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&10D304

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D305

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#494D306

[OP1]

[OP2]

000001 (000118)

8.01 PID (190)

D67D300D342

[OP1]

[OP2]

[OP3]



[Section Name : _3_Reglare_T]

000000 (000121)

8.00 MOV (021)

&3500D351

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&60D352

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&8D353

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&10D354

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D355

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#494D356

[OP1]

[OP2]

000001 (000128)

8.01 PID (190)

D69D350D392

[OP1]

[OP2]

[OP3]



[Section Name : _4_Verificare]

000000 (000131)

I: 0.00 I: 0.04 I: 2029.00 8.02 MOV (021)

#300D341

[OP1]

[OP2]

000001 (000136)

I: 0.00 I: 0.04 I: 2029.00 8.02 CMP (020)

D341D342

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT

Greater Than (GT) Flag

MOV (021)

D341D340

[OP1]

[OP2]

000002 (000143)

I: 0.00 I: 0.04 I: 2029.00 8.02 CMP (020)

D341D342

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE

Less Than or Equals (LE) Flag

MOV (021)

D342D340

[OP1]

[OP2]

000003 (000150)

I: 0.01 I: 0.04 I: 2029.02 I: 2019.00 8.02 MOV (021)

#0D390

[OP1]

[OP2]

000004 (000156)

I: 0.02 I: 2029.00 8.02 MOV (021)

#CCCD341

[OP1]

[OP2]

000005 (000160)

I: 0.02 I: 2029.00 8.02 CMP (020)

D341D342

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


MOV (021)

D341D340

[OP1]

[OP2]

000006 (000166)

I: 0.02 I: 2029.00 8.02 CMP (020)

D341D342

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


MOV (021)

D342D340

[OP1]

[OP2]

000007 (000172)

I: 0.03 I: 0.01 I: 2029.02 I: 2019.00 8.02 MOV (021)

#800D391

[OP1]

[OP2]

000008 (000178)

I: 0.03 I: 0.01 I: 2029.02 I: 2019.00 8.02 CMP (020)

D391D392

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


MOV (021)

D391D390

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


MOV (021)

D392D390

[OP1]

[OP2]

000009 (000190)

I: 0.04 I: 2029.00 I: 2029.02 I: 2019.00 8.02 TIM [OP1] (_4_Verificare)


0003#32

<T0003(bit)> b197 a201 <cT0003> c202

[OP2]

000010 (000196)

I: 0.04 T0003 MOV (021)

&0D340

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

&0D390

[OP1]

[OP2]

000011 (000200)

I: 0.04 T0003 MOV (021)

#32T3

[OP1]

[OP2]

000012 (000203)

I: 0.05 I: 2029.00 8.02 CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

#CCCD341

[OP1]

[OP2]

000013 (000208)

I: 2029.00 8.02 MOV (021)

#300D340

[OP1]

[OP2]

000014 (000211)

I: 2029.02 8.02 MOV (021)

&0D390

[OP1]

[OP2]

000015 (000214)

I: 2019.00 8.02 MOV (021)

&0D390

[OP1]

[OP2]

000016 (000217)

8.02 MOV (021)

D342D340

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

D392D390

[OP1]

[OP2]

000017 (000220)

8.02 I: 0.00 I: 0.02 I: 0.04 I: 2029.00 MOV (021)

D342D340

[OP1]

[OP2]

000018 (000226)

8.02 I: 0.01 I: 0.03 I: 0.04 I: 2029.02 I: 2019.00 MOV (021)

D392D390

[OP1]

[OP2]



[Section Name : _0_workflow]

000000 (000234)

CF113

P_On

Always ON Flag

TIM

0001#32

[OP1] (_0_workflow) <T0001(bit)> b236 a238

[OP2]

000001 (000236)

T0001 8.01 (_1_Initializare) <8.01> a085 a094 a096 a106 a108 (_3_Reglare_P) <8.01> a118 (_3_Reglare_T) <8.01> a128 (_2_Scalare) <8.01> a000 a005 a010 a015 a022 a025 a036 a062 (_5_Interfata) <8.01> a241 a246 a250 a254 a259 a263 a267 a271

000002 (000238)

T0001 8.00 (_1_Initializare) <8.00> a081 a083 a092 a098 a100 a102 a104 (_3_Reglare_P) <8.00> a111 (_3_Reglare_T) <8.00> a121



[Section Name : _5_Interfata]

000000 (000241)

8.01 MOV (021)

&0D92

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D93

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#1600D94

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#64D95

[OP1]

[OP2]

000001 (000246)

8.01 SCL (194)

D90D92D300

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D96D10

[OP1]

[OP2]

000002 (000250)

8.01 SCL (194)

D91D92D350

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D97D30

[OP1]

[OP2]

000003 (000254)

8.01 MOV (021)

&0D96

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D97

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#64D98

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#1000D99

[OP1]

[OP2]

000004 (000259)

8.01 SCL (194)

D67D96D81

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D96D10

[OP1]

[OP2]

000005 (000263)

8.01 SCL (194)

D69D96D82

[OP1]

[OP2]

[OP3]


CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D96D10

[OP1]

[OP2]

000006 (000267)

8.01 SCL (194)

D340D96D83

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D96D10

[OP1]

[OP2]

000007 (000271)

8.01 SCL (194)

D390D96D84

[OP1]

[OP2]

[OP3]

CF114

P_Off

Always OFF Flag

BIN (023)

D96D10

[OP1]

[OP2]



[Section Name : END]

000000 (000276)

END (001)


PLC Name Program Name Section Name Start Step Num. End Step Num. Pages Reglare 12

Control 12 _2_Scalare 0 79 3 _1_Initializare 81 109 1 _3_Reglare_P 111 119 1 _3_Reglare_T 121 129 1 _4_Verificare 131 232 2 _0_workflow 234 239 1 _5_Interfata 241 274 2 END 276 276 1


[Program Name : Safety]

[Section Name : _0_workflow]

000000 (000000)

CF113

P_On

Always ON Flag

TIM

0001#32

[OP1] (_0_workflow) <T0001(bit)> b002 a004

[OP2]

000001 (000002)

T0001 8.01 (_1_Initializare) <8.01> a013 a015 a029 a031 (_3_Verificare) <8.01> a079 a083 a091 a095 a099 a107 (_2_Scalare) <8.01> a034 a039 a044 a049 a054 a057 a060 a063

000002 (000004)

T0001 8.00 (_1_Initializare) <8.00> a007 a009 a011 a017 a020 a023 a026 (_3_Verificare) <8.00> a067



[Section Name : _1_Initializare]

000000 (000007)

8.00 MOV (021)

&255D20200

[OP1]

[OP2]

000001 (000009)

8.00 MOV (021)

&255Q: 2020

[OP1]

[OP2]

000002 (000011)

8.00 MOV (021)

&21925D20201

[OP1]

[OP2]

000003 (000013)

8.01 MOV (021)

I: 2021D101

[OP1]

[OP2]

000004 (000015)

8.01 MOV (021)

I: 2022D102

[OP1]

[OP2]

000005 (000017)

8.00 CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&255D20100

[OP1]

[OP2]

000006 (000020)

8.00 CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&255Q: 2010

[OP1]

[OP2]

000007 (000023)

8.00 CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&21845D20101

[OP1]

[OP2]

000008 (000026)

8.00 CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

&21845Q: 2011

[OP1]

[OP2]

000009 (000029)

8.01 MOV (021)

I: 2023D111

[OP1]

[OP2]

000010 (000031)

8.01 MOV (021)

I: 2024D112

[OP1]

[OP2]



[Section Name : _2_Scalare]

000000 (000034)

8.01 MOV (021)

&0D50

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#22D51

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#100D52

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#600D53

[OP1]

[OP2]

000001 (000039)

8.01 MOV (021)

&0D54

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#110D55

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#100D56

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#500D57

[OP1]

[OP2]

000002 (000044)

8.01 MOV (021)

&0D58

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#0D59

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#100D60

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#2000D61

[OP1]

[OP2]

000003 (000049)

8.01 MOV (021)

&0D62

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#200D63

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#100D64

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#2000D65

[OP1]

[OP2]

000004 (000054)

8.01 SCL (194)

D101D50

[OP1]

[OP2]

[OP3]


D66

BIN (023)

D66D67

[OP1]

[OP2]

000005 (000057)

8.01 SCL (194)

D102D54D68

[OP1]

[OP2]

[OP3]

BIN (023)

D68D69

[OP1]

[OP2]

000006 (000060)

8.01 SCL (194)

D111D58D70

[OP1]

[OP2]

[OP3]

BIN (023)

D70D71

[OP1]

[OP2]

000007 (000063)

8.01 SCL (194)

D112D62D72

[OP1]

[OP2]

[OP3]

BIN (023)

D72D73

[OP1]

[OP2]



[Section Name : _3_Verificare]

000000 (000067)

8.00 Q: 1.00 1

Q: 1.01

Q: 1.02

Q: 1.03

Q: 1.04

Q: 1.05

Q: 1.06

000001 (000075)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D71&27

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


9.00

000002 (000079)

8.01 CMP (020)

D67&15

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


Q: 1.00 1

000003 (000083)

8.01 CMP (020)

D69&60

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


Q: 1.01

000004 (000087)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D71&80

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


Q: 1.02

000005 (000091)

8.01 CMP (020)

D67&60

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


Q: 1.02

000006 (000095)

8.01 CMP (020)

D73&60

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT

Q: 1.03



000007 (000099)

8.01 CMP (020)

D67&60

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


9.01 (_3_Verificare) <9.01> a103

000008 (000103)

9.01 CMP (020)

D69&50

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


Q: 1.04

000009 (000107)

8.01 CMP (020)

D67&60

[OP1]

[OP2]

CF005

P_GT


Q: 1.05

000010 (000111)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

TIM

0005#32

[OP1] (_3_Verificare) <cT0005> c117

[OP2]

000011 (000113)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

#0D300

[OP1]

[OP2]

000012 (000115)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

MOV (021)

#0D301

[OP1]

[OP2]

MOV (021)

#32T5

[OP1]

[OP2]

000013 (000118)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D300&0

[OP1]

[OP2]

CF006

P_EQ

Equals (EQ)Flag

MOV (021)

D67D300

[OP1]

[OP2]

8.02 (_3_Verificare) <8.02> b133 a138

000014 (000123)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

CMP (020)

D301&0

[OP1]

[OP2]

CF006

P_EQ

Equals (EQ)Flag

MOV (021)

D67D301

[OP1]

[OP2]


8.02 (_3_Verificare) <8.02> b133 a138

000015 (000128)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

- (410)

D300&10

D302

[OP1]

[OP2]

[OP3]

000016 (000130)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

- (410)

D301&10

D303

[OP1]

[OP2]

[OP3]

000017 (000132)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

8.02 CMP (020)

D300D303

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


Q: 1.06

000018 (000137)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

8.02 CMP (020)

D301D302

[OP1]

[OP2]

CF002

P_LE


Q: 1.06

000019 (000142)

CF114

P_Off

Always OFF Flag

Q: 1.06



[Section Name : END]

000000 (000145)

END (001)


PLC Name Program Name Section Name Start Step Num. End Step Num. Pages Siguranta 8

Safety 8 _0_workflow 0 5 1 _1_Initializare 7 32 1 _2_Scalare 34 65 2 _3_Verificare 67 143 3 END 145 145 1

LUCRARE DE DISERTAȚIE -...

Documents

Transcript of LUCRARE DE DISERTAȚIE -...