Методи оптимізації промислової мережі типу Modbus на основі застосування перетворювачів ATV-312

Abstract

Актуальність роботи. Широке використання комп’ютерних систем та конкуренція на ринку комп’ютерних засобів автоматизації промислових мереж зумовлюють зростання вимог до їх продуктивності та надійності. Інтеграція –процес організації окремих компонентів в єдину систему,якийзабезпечує узгоджену та цілеспрямовану їх взаємодію для досягнення заданої мети. Результатом даного процесу являється інтегрована система. Теоретичні основи засобів автоматизації обчислювальних пристроїв, систем, мереж і програмних продуктів розробили J.A.Abraham, J.P.Hayes, S.M.Thatte, D.S.Suk, Van de Goor, S.M.Reddy, П.П.Пархоменко, В.А.Гуляєв, Г.Ф.Кривуля, В.Н.Локазюк, Е.С.Сагомонян, Ю.А.Скобцов, Д.В.Сперанский, В.Г.Тоценко, В.І.Хаханов, В.П.Чипуліс. Мета роботи – оптимізувати роботу засобів автоматизації промислової мережі типу Modbus для керування виконавчим механізмом на основі ATV- 312.Інтегрована автоматизована система управління (ІАСУ) - автоматизована система, в якій комбінуються функції управління технологічними процесами і організаційного управління виробничим підприємством. Тобто ІАСУ – це результат інтеграції АСУТП (автоматизована система управління технологічним процесом) та АСУП (автоматизована система управління підприємством). КІСУ – ієрархічно розподілена система, що інтегрує функції управління технологічними та організаційно-економічними процесами підприємства і складається з робочих, станцій об’єднаних у локально-обчислювальні мережі. У зарубіжній літературі аналогічно терміну КІСУ є два терміни CIM (Computer Integrated Manufacturing – комп’ютерно-інтегроване виробництво) та CIP (Computer Integrated Processing – комп’ютерно-інтегрований процес). Завдання роботи: показати місце та роль мережних технологій в інтегрованих автоматизованих системах управління; розглянути промислову мережу MODBUS на основі контролера М238; визначити проблеми і вдосконалити процеси керування виконавчим механізмом перетворювачем ATV-312 проаналізувати перспективи оптимізації використання новітнього обладнання SHNEIDER ELECTRIC. Об’єктом дослідження є оптимізація процесів автоматизації промислових мереж. Предметом дослідження є засоби оптимізації мережі типу Modbus для керування виконавчим механізмом на основі ATV-312. Методи дослідження: теорія множин, теорія графів та теорія автоматів – для моделювання станів промислових мереж і мінімізації продукційних правил; технічна діагностика промислових мереж – для підвищення ефективністю керування виконавчим механізмом. Наукове значення (положення). Полягає у запропонуванні комплексного наукового підходу, що дозволяє оптимізувати роботу засобів автоматизації промислової мережі типу Modbus для керування виконавчим механізмом на основі ATV-312. У підсумку це дозволяє зменшити витрати та підвищити ефективність керування зазначеним виконавчим механізмом. Практичне застосування. Розроблені методи та засоби автоматизації дозволяють реалізувати експертну діагностичну систему як вбудований апаратний засіб комп'ютерної системи чи мережі з меншими апаратурно- програмними витратами на промислову мережу та підвищити ефективність керування виконавчим механізмом. Апробація роботи. Проведена на навчально-лабораторному стенді на базі контролерів Modicon M238 з використанням порту Modbus RS 485 для керування виконавчим механізмом з перетворювачем ATV-312 в навчальному закладі. Апробація результатів дослідження здійснена шляхом виступу автора в конференції «КІСМ-2024» та публікації статті на відповідну тему. Структура та обсяг роботи. Роботаскладається ізвступу, 3 розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, додатків. Першийрозділ присвячено аналізумісця та ролі мережних технологій в інтегрованих автоматизованих системах управління та розглянуто напрями інтеграції в автоматизованих системах управління, властивості промислових мереж, основні робочі характеристики промислових мереж. Другийрозділ розкриває питання про промислову мережуModbus на основі контролера М238, реалізацію Modbus на прикладному рівні, оптимізацію промислової мережі для керування виконавчим механізмом, побудову запиту та розрахунок часу транзакції Modbus RTU, основні компоненти програмного забезпечення SoMachine по керуванню виконавчими механізмами; У третьому розділі розглянуто проблеми та перспективи керування виконавчим механізмом на основі ATV-312, реалізовано конфігурування інтерфейсу сканера входів/виходів Modbus контролера М238, основні завдання та поняття програмування перетворювача ATV312, перспективи використання новітнього обладнання Shneider Electric. Повний обсяг роботи – 112 сторінок. Робота містить 16 рисунків на 14 сторінках, 5 таблиць на 6 сторінках, 3 додатки на 2 сторінках, список використаних джерел з 23 найменувань на 2 сторінках.