Тема 2.7. Эксплуатационные характеристики сетей, контроллеров и модулей ввода/вывода

К этой группе отнесены:

¨ Возможности резервирования сетей, контроллеров, модулей ввода/вывода и т. д.

К наиболее распространенным способам резервирования относятся:

q горячий резерв отдельных компонентов и/или контроллера в целом (при не прохождении теста в рабочем контроллере управление переходит ко второму контроллеру);

q троирование основных компонентов и/или контроллера в целом с голосованием по результатам обработки сигналов всеми контроллерами, составляющими группу (за выходной сигнал принимается тот, который выдали большинство контроллеров группы, а контроллер, рассчитавший иной результат, объявляется неисправным);

q работа по принципу " пара и резерв". Параллельно работает пара контроллеров с голосованием результатов, а аналогичная пара находится в горячем резерве. При выявлении разности результатов работы первой пары управление переходит ко второй паре. Первая пара тестируется и, либо определяется наличие случайного сбоя и управление возвращается к первой паре, либо диагностируется неисправность и управление остается у второй пары.

¨ Наличие встроенных аккумуляторов и батарей, обеспечивающих работу системы управления при прекращении питания от сети.

¨ Условия эксплуатации:

- диапазоны температур и влажности окружающей среды;

- наибольшие вибрации и ударные нагрузки;

- допускаемые электрические и магнитные помехи и т. п.

Известно, что наиболее крупные российские месторождения нефти и газа находятся в Западной Сибири и на Крайнем Севере. При выборе программно-технических средств автоматизации объектов добычи таких месторождений на первый план могут быть выдвинуты требования их работоспособности в жестких условиях эксплуатации (например, в широком диапазоне температур). Можно, конечно, разместить аппаратуру в специальных обогреваемых помещениях, но это повлечет за собой значительное увеличение линий связи и удорожание системы автоматизации. С другой стороны, следует иметь ввиду, что аппаратура, способная работать при очень низких минусовых температурах (до - 40⁰ С), имеет более высокую стоимость.

Контроллеры, способные функционировать без обогрева в условиях минусовых температур и предназначенные для автоматизации объектов, находящихся на больших расстояниях друг от друга и от пунктов управления, получили название RTU (Remote Terminal Unit - удаленное терминальное устройство). Эти устройства в качестве каналов связи используют телефонные линии или радиоканал. Оба эти канала требуют наличия модемов со стороны приемника и передатчика, потому такие системы называют телемеханическими. В нефтегазовой отрасли RTU нашли себе применение при автоматизации таких объектов, как кусты добывающих нефтяных и газовых скважин, водо-нагнетательные скважины, кустовые насосные станции, газораспределительные станции, линейные участки магистральных нефте-газопроводов и т. п.

¨ Способы монтажа.

Способы монтажа контроллеров и модулей ввода/вывода достаточно типизированы. Это и корзины с гнездами для различных модулей, и базовые платы с разъемами под модули. Количество модулей, размещаемых в каркасе (корзине) или на базовой плате, может быть различным (от 3 до 18). Сконфигурированные в корзинах и на базовых платах контроллеры могут монтироваться на щитах, в шкафах, профильных рейках. Имеются ПТК, построенные по модульному принципу, в которых монтаж любых модулей (процессорных, ввода/вывода, коммуникационных и т. п.) производится непосредственно на профильной рейке.

¨ Габаритные размеры.

Габаритные размеры контроллеров и компонентов систем управления достаточно редко могут быть определяющими при выборе. Тем не менее, при рассмотрении конкретных ПТК в последующих разделах пособия эта конструктивная характеристика будет находить свое отражение.