24. Технические средства нижнего уровня асу тп.

Первый (нижний) уровень АСУТП является уровнем датчиков, исполнительных механизмов и контроллеров, которые устанавливаются непосредственно на технологических объектах. Их деятельность заключается в получении параметров процесса, преобразовании их в соответствующий вид для дальнейшей передачи на более высокую ступень (функции датчиков), а также в приеме управляющих сигналов и в выполнении соответствующих действий (функции исполнительных механизмов). Подсистемы этого уровня поддерживают параметры технологического процесса на заданных значениях и могут быть реализованы с использованием «традиционных» методов регулирования динамическими объектами.

Задачи нижнего уровня

• Сбор информации об измеряемых технологических параметрах процесса;

• Выработка управляющих воздействий на технологический процесс с целью поддержания технологических параметров на заданных значениях или изменения их по определенным законам;

• Сигнализация о выходе их за заданные пределы;

• Блокировка ошибочных действий персонала и управляющих устройств.

Программно-технические средства нижнего уровня состоят из программируемых контроллеров (ПК), устройств связи с объектом (УСО), адаптеров локальной сети, каркасов и шкафов, источников электропитания, шкафов коммутационных. Это оборудование располагается в непосредственной близости от технологического объекта и находится в более жёстких условиях эксплуатации, чем остальные технические средства АСУ ТП. Кроме того, на ПТС нижнего уровня приходится около 75% от общего объёма оборудования. Поэтому выбор технических средств для нижнего уровня АСУ ТП существенно влияет на стоимость и надёжность системы в целом. Учитывая высокие эксплуатационные характеристики, надёжность, относительно невысокую стоимость изделий фирм.

25. Технические средства среднего уровня асу тп.

Средний уровень (второй) - уровень производственного участка (цеха).

• сбор информации, поступающей с нижнего уровня, ее обработка и хранение;

• выработка управляющих сигналов на основе анализа информации;

• передача информации о производственном участке на более высокий уровень;

• вычисление неизменяемых параметров, в частности, показателей качества (ПК) продуктов, технико-экономических показателей;

• сведение материальных балансов;

• архивирование информации;

• генерация отчетов;

• диагностика и защита от сбоев в элементах подсистем нижнего уровня;

• определение настроек управляющих устройств (УУ) и уставок локальных регуляторов подсистем I уровня;

• изменение структуры локальных подсистем (переконфигурирование, включение/выключение, переход в ручное управление и т.д.).

На данном уровне производится оптимизация технологических процессов по технологическим показателям.

26. Технические средства верхнего уровня асу тп.

Третий (верхний) уровень в системе автоматизации занимает т.н. уровень управления и относится к системе управления предприятием (АСУП). На этом уровне осуществляется контроль за производством продукции и оптимизация по технико-экономическим и экономическим показателям. Этот процесс включает в себя сбор поступающих с производственных участков данных, их накопление, обработку и выдачу руководящих директив нижним ступеням. Задачи управления данного уровня:

• оптимизация экономических показателей производства;

• управление по экономическим и технико-экономическим показателям;

• сведение материальных балансов;

• архивирование информации;

• составление производственных планов и т.д. Следует отметить, что некоторые задачи второго и третьего уровней перекрываются и в ряде случаев эти два уровня объединяются в один. Атрибутом этого уровня является центр управления производством, который может состоять из трех взаимопроникающих частей:

1. операторской части,

2. системы подготовки отчетов,

3. системы анализа тенденций.

• Операторская часть отвечает за связь между оператором и процессом на уровне управления. Она выдает информацию о процессе и позволяет в случае необходимости вмешательство в ход автоматического управления. Обеспечивает диалог между системой и операторами.

• Система подготовки отчетов выводит на экраны, принтеры, в архивы и т.д. информацию о технологических параметрах с указанием точного времени измерения, выдает данные о материальном и энергетическом балансе и др.

• Система анализа тенденций дает оператору возможность наблюдать за технологическим параметрами и делать соответствующие выводы.

При решении задач реализации (построения) АСУТП обычно используются специализированные программные пакеты, которые достаточно условно можно разбить на два подмножества:

1. CASE–средства (Computer Aided Software Engineering). предназначенные для программирования задач, реализуемых подсистемами нижнего уровня АСУТП на промышленных микроконтроллерах (ремиконтах);

2. SCADA–системы, которые предназначены для автоматизированного конфигурирования АСУТП из таких элементов как микроконтроллеры, компьютеры, технологические станции и т. д. и программирования задач отнесённых к SCADA – уровню.

Одной из основных задач, решаемых SCADA–системами, является обеспечение высокого уровня сервиса при представлении информации о процессе. Поэтому иногда SCADA–пакеты, предназначенные главным образом для визуализации и удобного представления информации, получили название MMI – систем (Man Machine Interface). На верхнем уровне АСУ ТП размещены мощные компьютеры, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций и обеспечивающие анализ и хранение всей поступившей информации за любой заданный интервал времени. а также визуализацию информации и взаимодействие с оператором. Основой программного обеспечения верхнего уровня являются пакеты SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - системы управления и доступа к данным).  Для большинства технологических процессов энергетики и сланцеперерабатывающей и сланцедобывающей отраслей характерна значительная рассредоточенность объектов по площадям. Распределенность объектов по большим площадям накладывает свои требования к каналам связи. Специфичны и требования к контроллерам с точки зрения количества поддерживаемых вводов/выводов (аналоговых, дискретных).