10. Zakres i przykładowe rozwiązania standaryzacji stosowane w systemach
automatyki przemysłowej

Standaryzacja (normalizacja) to działalność zmierzającą do uzyskania optymalnego, w
danych okolicznościach, stopnia uporządkowania w określonym zakresie, poprzez ustalanie
postanowień przeznaczonych do powszechnego i wielokrotnego stosowania, dotyczących
istniejących lub mogących wystąpić problemów (Dz.U.2002.169.1386 - ustawa z dn. 12
września 2002 r. o normalizacji).

Pozytywne strony standaryzacji:



uniwersalność – można zastosować urządzenia i rozwiązania od różnych
producentów (integracja); swobodna wymiana części (np. gdy dana firma
upadła/wstrzymała produkcje/podniosła ceny),



umożliwienie produkcji masowej - obniżenie kosztów



bezpieczeństwo – produkty i rozwiązania spełniają określone wymogi,
zapewniające o ich niezawodności i funkcjonalności



zapewnienie jakości – spełniając wymagania normy, produkt lub rozwiązanie
prezentuje określony poziom wykonania (jakości)

Negatywne strony:



hamuje innowacje

Organizacje zajmujące się normalizacją automatyce:



Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO)



Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)



Polski Komitet Normalizacyjny (PKN)

Zakres i przykładowe rozwiązania standaryzacji:



Standardy sygnałowe



Cyfrowe: TTL: „0” - 0V, „1”- 5V, HLL „0” 0V, „1”- 24V, HART „0” –
1200Hz, “1” - 2200Hz



Analogowe 0-20mA, 4-20mA. 0-10VDC



Komunikacja sieciowa



Model ISO/OSI (7 warstwowy )



Przykładowo w warstwie fizycznej standardy: RS 232, RS -485



Model TCO/IP (internet)



Sieci przemysłowe (IEC 61158)



Podjęte próby normalizacji przez organizację IEC zostały zakończone
fiaskiem. Trwały zbyt wiele lat, a korporacje już robiły swoje i dzieliły rynek
(Siemens –PROFIBUS, Rockwell Automation –ControlNet, czy Fisher-
Rosemount – Fundation fieldbus ). Dlatego też przyjęto tzw. standard
różnorodny tzn. wpisano opracowane przez firmy rozwiązania jako profile
standardowe do IEC 61158, także można wspomnieć o własnościach
jakiejkolwiek sieci przemysłowej.



Sterowniki PLC (

IEC 61131-3

) –więcej także w PLC_NORM.pdf



Standardowe własności: cykliczne przetwarzanie programu, obrazy wejść i
wyjść, przydział czasu pracy na komunikację z programatorem i urz. interfejsu
operatora



Języki programowania



Dopuszczane rodzaje:



LD (Ladder Diagram) logika drabinkowa - schemat zbliżony
do klasycznego rysunku technicznego elektrycznego;



FBD (Function Block Diagram) - diagram bloków funkcyjnych,
sekwencja linii zawierających bloki funkcyjne;



ST (Structured Text) tekst strukturalny - język zbliżony do
Pascala;



IL (Instruction List) lista instrukcji - rodzaj asemblera;



SFC (Sequential Function Chart) sekwencyjny ciąg bloków -
sekwencja bloków programowych z warunkami przejścia.



Elementy języków programowania:



Typy danych - określenie struktury danych w sterowniku,
zakresu wartości, obszarów pamięci



Jednostki organizacyjne oprogramowania (POU –Programm
Organization Units) – funkcje, bloki funkcyjne, programy



Elementy konfiguracji – wspomagają instalowanie i
uruchamianie programów w systemach sterownikowych



System sterowania



SCADA – tu warto zaznaczyć, że norma jest dopiero opracowywana



Bezpieczeństwo urządzeń automatyki



Iskrobezpieczeństwo (patrz pyt. 11 )



Bezp. funkcjonalne (patrz pyt. 9)



Przeciwporażeniowe (klasy ochronności, IP)



Standaryzacja oznaczeń na schematach automatyzacji:

Lite

ra

Wielkość mierzona lub/i sterowana lub rodzaj

sterowania

Funkcje wykonywane

(następne litery)

Oznaczenia podstawowe (pierwsza

litera)

Oznaczenie

uzupełniające
(druga litera )

1

2

3

4

A

Sygnalizacja 2)

B

informacja o stanie

C

sterowanie automatyczne

D Gęstość, masa właściwa

różnica

E Wielkości elektryczne 1)

czujnik

F Strumień objętości lub strumień

masy

iloraz

G Wymiar, położenie

H Sterowanie ręczne

I

wskazanie

J

komutacja

K Czas, program

L Poziom

M Wilgotność (bezwzględna lub

względna)

N Litera rezerwowa 1)

rezerwowa

O Litera rezerwowa 1)

P Ciśnienie, próżnia

Q Jakość i parametry środowiska,

koncentracja , przewodność, pH,
itp.

całkowanie
lub zliczanie

całkowanie lub sumowanie

R Radioaktywność

rejestracja

S Prędkość lub częstotliwość

przełączanie

T Temperatura

przetwarzanie,
przekazywanie sygnałów

U Wielkość wielu zmiennych

działanie wielofunkcyjne

V Lepkość

zawór, siłownik, element
nastawczy

W Siła lub masa

X Inne parametry 1)

inne działania

Y Litera rezerwowa 1)

Elementy liczące, przekaźniki

Z

działanie awaryjne, blokada
2)

1) W celu bliższego określenia parametrów środowiska lub mierzonych wielkości dopuszcza się

zamieszczenie poza obrysem symbolu graficznego wzoru chemicznego lub objaśnienia słownego.

2) W celu oznaczenia granicy dolnej zakresu należy poza konturem symbolu graficznego napisać literę L, a

dla granicy górnej literę H.