1. Особливості сучасних систем 3
2. Система і її оточення 4
3. Проектування систем 5
4. Життєвий цикл 7
5. Участники работ по созданию асутп 9
6. Задание на проектирование 10
7. Стадии проектирования и состав проектной документации 11
8. Задания на выполнение работ, связанных с автоматизацией технологических процессов 13
9. Оформление и комплектование рабочей документации 15
10. Общие замечания АСУТП 17
11. Характеристики технологического процесса как объекта контроля и управления 18
12. Основные функции АСУ 20
13. Классификационные признаки АСУТП 21
14. Режимы функционирования АСУ ТП 23
15. Разновидности структур АСУТП 24
16. Технические средства автоматизации и управления 25
17. Функциональный состав программно-технических комплексов 27
18. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации 29
19. Совместимость средств ГСП 32
20. Сети передачи данных, входящие в состав АСУ ТП 32
21. Требования к полевым шинам 33
1. Детерминированность. Под этим подразумевается, что передача сообщения из одного узла сети в другой занимает строго фиксированный отрезок времени. Офисные сети, построенные по технологии Ethernet, - это отличный пример недетерминированной сети. Сам алгоритм доступа к разделяемой среде по методу CSMA/CD не определяет время, за которое кадр из одного узла сети будет передан другому, и, строго говоря, нет никаких гарантий, что кадр вообще дойдет до адресата. Для промышленных сетей это недопустимо. Время передачи сообщения должно быть ограничено и в общем случае, с учетом количества узлов, скорости передачи данных и длины сообщений, может быть заранее рассчитано. 2. Поддержка больших расстояний. Это существенное требование, ведь расстояние между объектами управления может порой достигать нескольких километров. Применяемый протокол должен быть ориентирован на использование в сетях большой протяженности. 3. Защита от электромагнитных наводок. Длинные линии в особенности подвержены пагубному влиянию электромагнитных помех, излучаемых различными электрическими агрегатами. Сильные помехи в линии могут исказить передаваемые данные до неузнаваемости. Для защиты от таких помех применяют специальные экранированные кабели, а также оптоволокно, которое, в силу световой природы информационного сигнала, вообще нечувствительно к электромагнитным наводкам. Кроме этого, в промышленных сетях должны использоваться специальные методы цифрового кодирования данных, препятствующие их искажению в процессе передачи или, по крайней мере, позволяющие эффективно детектировать искаженные данные принимающим узлом. 4. Упрочненная механическая конструкция кабелей и соединителей. Здесь тоже нет ничего удивительного, если представить, в каких условиях зачастую приходиться прокладывать коммуникационные линии. Кабели и соединители должны быть прочными, долговечными и приспособленными для использования в самых тяжелых окружающих условиях (в том числе агрессивных атмосферах). 33
22. Физические среды полевых шин 34
23. Методы повышения отказоустойчивости полевых шин 34
24. Промышленные сети верхнего уровня общая характеристика 37
25. Требованиям к промышленным сетям верхнего уровня 38
26. Конфигурации сетей верхнего уровня 38
27. Определение, история появления и развития Программируемых Контроллеров 40
28. Особенности ПЛК в сравнении с традиционными ТСА и ЭВМ 41
29. Классификация ПЛК как основных компонентов ПТК 42
30. Программно-аппаратные решения программируемых контроллеров 44
31. Функциональные возможности ПЛК 46
32. Наиболее значимые технические характеристики промышленных контроллеров 46
33. Классификация структур АСУТП 47
34. Принципы построения структурных схем 50
35. Правила выполнения структурных схем 51
36. Загальні принципи виконання схем автоматизації 52
37. Графічне зображення технологічного устаткування та комунікацій 53
38. Графічне зображення засобів вимірювання та автоматизації 53
39. Методика побудови умовних графічних позначень засобів автоматизації 57
40. Позиційні позначення на схемах автоматизації 59
41. Вимоги до оформлення схем автоматизації технологічних процесів 60
42. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ 63
43. СОСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМА РАБОТЫ ПЭС УПРАВЛЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ 64
44. Алгоритмы работы схем управления электроприводами производственных механизмов. 65
45. Алгоритмы работы схем сигнализации. 65
46. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 66
47. ПЕРЕХОД К ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЕ 67
48. Выбор напряжения питания схемы. 68
49. Выбор аппаратуры управления и сигнализации. 70
50. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ 70
51. Назначение и общие требования к схемам электропитания 73
52. Выбор напряжения питания 73
53. Требования к источникам питания. 74
54. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 75
55. АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ СХЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 77
56. МЕСТА УСТАНОВКИ АППАРАТОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ 79
57. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И ЖИЛ КАБЕЛЕЙ 81
58. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ 82
59. Последствия сбоев в электропитании компьютерных сетей 83
60. Схемы электропитания компьютерных сетей 84
61. Заземление (зануление) в сетях питания 85
62. Стандарт МЭК 61131 85
63. Язык LD 86
64. Язык FBD 87
65. Язык SFC 87
66. Язык ST 88
67. Язык IL 89
68. Язык CFC 89
69. Назначение и типы инструментальных систем 90
70. Состав инструментальных систем 91
71. Функции графического редактора 91
72. Средства управления проектом 92
73. Текстовые редакторы 93
74. Системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления 93
75. Этапы создания системы диспетчерского контроля и управления 93
76. Функциональные характеристики SCADA-систем 94
77. Эксплуатационные характеристики SCADA-систем 96
Что SCADA дает предприятию 98
78. Разработка мнемосхем 98
79. Общие положения Щиты и Пульты 99
80. Конструкция щитов и пультов 99
81. Условные наименования щитов, стативов и пультов 100
82. Расположение приборов и аппаратуры на фасадных панелях щитов и пультов 101
83. Размещение и установка щитов и пультов в щитовых помещениях 101
84. Проектная документация на щиты, пульты 102
85. Управление уровнем сложности системы 103
86. Интерфейс пользователя как средство работы со сложными системами 104
87. Проектирование интерфейса пользователя 104
88. Методы взрывозащиты 106
89. Барьеры искробезопасности. 107
90. Классификация взрывоопасных зон. 107
91. Системы искробезопасного удаленного ввода/вывода IS Remote IO. 108
Система і її властивості
Система — продуманий набір зв'язаних компонент, що працюють разом для досягнення деякої мети, що володіє властивостями, відсутніми у складових компонент. Приклади систем: ручка (мала кількість компонент), авіадиспетчерські системи (тисячі програмних і апаратних частин плюс користувачі (оператори), що приймають рішення на основі інформації в системі).
Системи часто є ієрархічними і включають інші підсистеми. Наприклад, поліцейська система може включати геоінформаційну систему (ГИС) для визначення місця випадків. Характерною особливістю підсистем є те, що вони можуть виступати як самостійні системи, хоча їх поведінка може залежати і від інших підсистем.
Такі взаємини між компонентами системи означають, що система є більше, ніж проста сума її частин — вона має властивості, що належать лише системі в цілому. Такі властивості називають похідними або виникаючими (emergent).
Приклади похідних властивостей:
• надійність системи (залежить від надійності компонент системи і зв'язків між компонентами),
• зручність використання системи (окрім ПО і апаратуру, залежить також від операторів системи і від оточення).
Можна виділити двох типів похідних властивостей системи:
• Функціональні властивості, які виникають коли всі частини системи працюють для досягнення деякої мети, наприклад, після збірки з окремих частин велосипед набуває властивостей засобу транспортування.
• Нефункціональні властивості, такі як надійність, продуктивність, безпека і захищеність. Ці властивості відносяться до поведінки системи в операційному оточенні і частенько критичні для успіху системи: деякі властивості можуть бути необов'язковими для всіх користувачів, але, скажімо, дуже повільна або ненадійна система з великою вірогідністю буде не прийнята всіма користувачами.
Багато параметрів надійності залежать також від оточення, в якому система працюватиме. Параметри оточення неможливо змінити, важко передбачити і дуже складно протестувати (приклад з електроустаткуванням біля вентилятора: одного прекрасного дня вентилятор може відмовити і почне гнати гаряче повітря, що приведе до відмови системи).
Комп'ютеризовану систему будь-якого типа можна розглядати як комплекс програмно-апаратних засобів, призначений для обробки інформації. З цієї точки зору, використовувані далі терміни – система (С), системи управління (СУ), інформаційні системи (ІС), системи обробки інформації (СОЇ), комп'ютеризовані системи управління (КСУ) - можна вважати синонімами.
Особливості сучасних систем
• складність опису (чимала кількість функцій, процесів, елементів даних і складні взаємозв'язки між ними
• наявність сукупності тісно взаємодіючих компонентів (підсистем), що мають свої локальні завдання і цілі функціонування,
• відсутність прямих аналогів, що обмежує можливість використання яких-небудь типових проектних рішень і прикладних систем;
• необхідність інтеграції що існують і знов розробляються підсистем;
• функціонування в неоднорідному середовищі на декількох апаратних платформах;
• роз'єднаність і різнорідність окремих груп розробників по рівню кваліфікації і традиціям використання тих або інших інструментальних засобів, що склалися;
• істотна тимчасова протяжність проекту, обумовлена, з одного боку, обмеженими можливостями колективу розробників, і, з іншого боку, масштабами організації-замовника і різною мірою готовності окремих її підрозділів до впровадження ІС.
Система і її оточення
Будь-яка система функціонує в певному оточенні, яке впливає на її функціонування і продуктивність. У загальному випадку і створення системи і її функціонування може залежати від досить глобальних сфер (рис. 3 ), деякі чинники яких можуть впливати і на ту, що реалізовується системи на будь-якому рівні.
Рисунок 3 - Взаємодія системи з узагальненими факторами зовнішнього середовища
З технічного боку будь-яка система залежить від інформації, що отримується ззовні.
Причини, по яких необхідно враховувати оточення системи при їх розробці:
• У багатьох випадках система призначена якраз для реагування на зміну параметрів оточення (наприклад, система опалювання або кондиціонування)
• Часто функціонування системи може залежати від параметрів оточення самим непередбачуваним чином (наприклад, грозовий розряд індукує гігантські струми в електричних ланцюгах, що може "спалити" телевізор або комп'ютер).
Окрім фізичного оточення існує також організаційне оточення, яке може бути мати критичне значення для системи. Наприклад, якщо при впровадженні системи на підприємство персонал втратить в заробітку або знизиться необхідний рівень професіоналізму (можна буде звільнити професіоналів і найняти низькокваліфікований персонал), система може бути прийнята в багнети аж до саботажу. На жаль, ці чинники дуже складно передбачити.
У ідеалі, всі відомості про системне оточення слід включити в специфікацію, але це абсолютно неможливо в реальному житті. В процесі формалізації вимог до системи і на етапі проектування система розглядається як сукупність компонентів і зв'язків між ними. Архітектуру системи зазвичай представляють у вигляді блок-схеми наступного вигляду:
Рисунок 5 - Розбиття системи на функціональні блоки
На цьому рівні деталізації система розбивається на підсистеми, кожну з яких, у свою чергу, можна далі декомпозувати. Підсистема зазвичай виконує декілька функцій.Процес створення систем В загальному випадку процес створення систем показаний на рисунку 6.
Рисунок 6 - Схема процесу створення і супроводження системи
Основні відмінності між процесом створення систем і процесом розробки ПО наступних:
• Залучення до процесу розробки систем різних інженерних дисциплін. Може привести до значної складності в розробці систем, оскільки в кожної дисципліни своя термінологія (можна спостерігати вже навіть на суто програмних системах — наприклад з розробкою ігор. А що відбувається в апаратно-програмних системах!)
• Невеликий масштаб повторних робіт. Після того, як прийняті основні рішення, внесення змін до системи може бути украй дорогим, а перепроектування може бути взагалі неможливим. Це є одній з причин широкого використання ПО (яке має необхідну гнучкість) в розробці систем.