Технічні засоби автоматизації класифікація технічних засобів

При створенні систем автоматичного управління використовуються різноманітні технічні засоби, які мають різне функціональне призначення і відповідають тим завданням та функціям, які вирішуються на певному рівні для конкретного об'єкта.

Можна виділити декілька основних груп технічних засобів, які використовуються для побудови систем автоматизації:

· Технічні засоби для отримання інформації про стан технологічних параметрів об'єкта та технологічного обладнання. До них відносять датчики та вимірювальні перетворювачі, які безпосередньо встановлюються на технологічному обладнанні для вимірювання тиску температури, рівня, витрати, фізико-хімічних властивостей, стану обладнання та ін.

· Технічні засоби, призначені для відображення та реєстрації інформації на щитах оператора та диспетчерських пунктах. Це показуючі та реєструючі прилади, індикатори, сигнальні табло, мнемосхеми і т.д.

· Технічні засоби для реалізації алгоритмів автоматичного регулювання та логіко-програмного управління, в тому числі автоматичні регулятори.

· Засоби оперативного управління, за допомогою яких оператор має можливість забезпечити дистанційне управління об'єктом безпосередньо зі щита оператора.

· Перетворювачі сигналів однієї уніфікованої форми в іншу, які використовують для узгодження роботи технічних засобів різних типів ДСП при використанні їх разом в одному контурі контролю або регулювання, та нормувальні перетворювачі, які призначені для перетворення сигналів від датчиків в уніфікований сигнал.

· Виконавчі механізми, які призначені для переміщення регулювального органу відповідно до команди керуючого пристрою.

· Регулювальні органи, які призначені для зміни витрати речовини або енергії для

об'єкта.

Використання окремих груп технічних засобів залежить від реалізації конкретного завдання управління, вибору керівних пристроїв, а також від того, які технічні засоби використані у суміжних групах.

Сучасні системи автоматизації базуються на широкому використанні засобів мікропроцесорної техніки, насамперед, промислових мікропроцесорних контролерів. На вхідні модулі контролера подаються сигнали від датчиків технологічних параметрів та інші управляючі вхідні сигнали. До вихідних модулів підключаються виконавчі механізми і регулювальні органи. Вибір інших технічних засобів залежить від вирішення питання про принципи організації операторського інтерфейсу.

Найбільш розповсюдженим сьогодні є варіант, при якому, як операторську станцію використовують персональний комп'ютер (ПК). За допомогою спеціального програмного забезпечення на ПК створюється автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора-технолога. Оператор спостерігає за технологічним процесом за допомогою кольорових мнемосхем і, користуючись клавіатурою та маніпулятором "миша", може здійснювати оперативне управління процесом: змінювати завдання регуляторам: окремих технологічних параметрів, переходити на ручний режим управління і безпосередньо керувати регулювальними органами, змінювати структуру контуру регулювання (перехід з каскадного на локальне управління) і т.д. Крім того, на АРМі ведеться архівування даних, фіксування моментів виникнення аварійних та передаварійних ситуацій, ідентифікація дій оператора, підготовка та друкування рапортів і т.д.

 

Лекція № 6-7

Найбільш розповсюдженим сьогодні є варіант, при якому, як операторську станцію використовують персональний комп'ютер (ПК). За допомогою спеціального програмного забезпечення на ПК створюється автоматизоване робоче місце (АРМ) оператора-технолога. Оператор спостерігає за технологічним процесом за допомогою кольорових мнемосхем і, користуючись клавіатурою та маніпулятором "миша", може здійснювати оперативне управління процесом: змінювати завдання регуляторам окремих технологічних параметрів, переходити на ручний режим управління і безпосередньо керувати регулювальними органами, змінювати структуру контуру регулювання (перехід з каскадного на локальне управління) і т.д. Крім того, на АРМі ведеться архівування даних, фіксування моментів виникнення аварійних та лередаварійних ситуацій, ідентифікація дій оператора, підготовка та друкування рапортів і т.д.

ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Сучасні автоматизовані системи управління технологічними процесами (АСУТП) є ієрахічно-розподіленими системами, основними компонентами яких є робочі станції (РС), що об'єднані в локально-обчислювальні мережі (ЛОМ) та реалізовані зд допомогою мікропроцесорних контролерів (МК) і персональних комп'ютерів (ПК).

Комплекс робіт по створенню цих систем "під ключ" виконується в такій послідовності:

· консалтинг - допомога незалежної фірми у виборі програмного та технічного забезпечень на основі аналізу організаційної структури та інформаційних потоків, існуючих систем управління та вимог до створюваної системи;

· створення аванпроекту, що дозволяє попередньо оцінити основні технічні рішення та вартість системи;

· розробка проекту, макетування у разі необхідності найбільш відповідальних вузлів та захист проекту;

· поставка комп'ютерного та мережного обладнання;

· монтаж кабельної системи, її тестування, налагодження та сертифікація;

· установлення та конфігурування мережного обладнання;

· експериментальна експлуатація та навчання персоналу;

· супроводження системи: гарантійне та післягарантійне обслуговування системи та її елементів, модернізація системи у разі ускладнення завдань та появи нових технологій на комп'ютерному ринку.

З наведеної послідовності видно, що проектування є початковою стадією життєвого циклу АСУТП, як і будь-якого іншого технічного об'єкта чи системи. Проект промислового об'єкта являє собою комплекс технічної документації, що дозволяє відтворити його в натурі. Однак, проект не тільки повинен дати чітке уявлення про технічну суть об'єкта, але й містити переконливі докази ортимальності прийнятих при проектуванні рішень, їх відповідності сучасному рівню науки і техніки. Це досягається за рахунок використання багатоваріантної процедури, під час якої спочатку створюють множину різноманітних варіантів проектних рішень, а потім їх "відсікають". Проектування технічних систем на початкових стадіях може бути пов'язане з науково-дослідними (НДР) та дослідно-конструкторськими (ДКР) роботами. Перші часто використовують для отримання необхідних при проектуванні початкових даних, а іноді й для вивчення результатів функціонування запроектованого об'єкта. За допомогою ДКР створюють нові технічні засоби у разі, коли існуючі не задовольняють вимогам, що випливають із завдань функціонування об'єкта"

Основним підходом до проектування АСУТП є системний, при якому систему роздїлюють на підсистеми (декомпозицІя системи) і враховують при проектуванні не тільки властивості конкретних підсистем, але й зв'язки між ними. Зокрема, в АСУТП виділяють підсистеми технічного, програмного, інформаційного та організаційного забезпечення. Декомпозиції зазнає і об'єкт управління з виділенням технологічгих підсистем.

Організаційне забезпечення - це сукупність описів функціональної, технічної і організаційної структур, інструкцій і регламентів, що встановлюють правила функціонування оперативного персоналу, тобто технологів-операторів, які здійснюють контроль і управління роботою технологічного об'єкта управління (ТОУ) та експлуатаційного персоналу, який забезпечує правильність функціонування технічних засобів АСУТП.

Технічне забезпечення - це сукупність технічних засобів і відповідної технічної документації, достатніх для функціонування АСУТП і виконання системою всіх її функцій.

Програмне забезпечення - це сукупність програм і експлутаційкої програмної документації, необхідних для реалізації функцій та заданого режиму функціонування технічних засобів АСУТТІ. Програмне забезпечення розробляють на засадах математичного та лінгвістичного забезпечень, причому перше - це сукупність методів, моделей, алгоритмів, викоонстаних у системі, а друге - це сукупність мовних засобів для спілкування оперативного персоналу з засобами обчислювальної техніки (ЗОТ) системи. Програмне забезпечення (ПЗ) розділяють на загальне (ЗПЗ) та спеціальне (СПЗ). Перше містить програми контролю і управління обчислювальним процесом, а також стандартні та службові програми, друге - програми реалізації основних функцій АСУТП.

Інформаційне забезпечення - це сукупність інформації у вигляді потоків та масивів і відповідної технічної документації. Розробці цього забезпечення передує розробка метрологічного забезпечення, яке є сукупністю робіт, проектних рішень технічних і програмних засобів, направлених на забезпечення заданих характеристик вимірювальних функцій системи.

 

 

Лекція № 8