3. Организационное и информационное обеспечение асутп

При создании АСУТП в первую очередь необходимо определить те функции, которые должны выполнять конкретные данные АСУТП.

Основным документом функциональной части проекта является схема функциональной структуры, на которой прямоугольниками произвольной формы условно показывают функции, выполняемые АСУТП, взаимосвязи функций и связи их с ТОУ.

Обобщенная схема функциональной структуры приведена на рис. 15. При этом реализуются следующие функциональные задачи в соответствующих подсистемах: обработка информации и подго­товка решений ("Контроль"); анализ и принятие решений ("Ана­лиз"); реализация решений ("Управление").

Функциональная подсистема анализа и принятия решений реа­лизуется обычно с участием человека-диспетчера на основе ин­формации, поступающей от подсистемы "Контроль", и рекомендаций, формируемых автоматически. Реализация решений (подсистема "Уп­равление") осуществляется путем передачи команд, распоряжений, результатов расчетов на объекты управления.

Прямоугольники, соответствующие функциям, связывают между собой линиями со стрелками, отображающими порядок реализации этих функций. На схеме информационные, управляющие и вспомога­тельные группы функций разделяют или обводят пунктирными лини­ями и сверху приводят соответствующие подписи. Горизонтальными пунктирными линиями выделяют функции, реализованные средствами локальной автоматики, оперативным персоналом и средствами вы­числительной техники.

В функциональную часть проекта включается, как правило, один документ "Описание постановки задач", в котором раскрыва­ется общая постановка задачи АСУТП, указывается единый крите­рий управления, осуществляется его декомпозиция (разделение на элементы) и приводится описание постановок частных задач, вы­деленных в результате декомпозиции. Допускается объединение постановки задач с алгоритмом ее решения. В этом случае алго­ритм решения задачи приводится в укрупненном виде, что не иск­лючает представления алгоритмов в разделе математического обе­спечения.

Организационное обеспечение АСУТП представляет собой со­вокупность документов, устанавливающих порядок и правила функ­ционирования оперативного персонала данной системы. Сюда вхо­дят технологические инструкции и регламенты, определяющие ве­дение процесса, инструкции по эксплуатации системы, описания ее функциональной, технической и организационной структур. Роль организационного обеспечения в АСУТП очень важна: по существу организационное обеспечение регламентирует всю деятельность человека в системе, от простейших операций по ее текущему обс­луживанию до самых сложных и ответственных действий, например по оптимизации процесса или по выявлению и ликвидации предаварийных состояний. Разработка организационного обеспечения АСУТП включает в себя: построение организационной структуры АСУТП; определение всех операторских пунктов и других звеньев управ­ления; определение информационных потоков между всеми звеньями управления и технологическим объектом; составление эксплуата­ционной документации с описанием системы и принятого порядка ее обслуживания и эксплуатации, поддержание ее точности и на­дежности; определение штатного расписания и разработку должно­стных инструкций работников службы АСУТП.

Инструкция по эксплуатации должны содержать основные пра­вила и предписания взаимодействия оперативного персонала с комплексом технических средств и между собой, а также указания о действиях оперативного персонала в нормальных, предаварийных и аварийных ситуациях.

Схема организационной структуры АСУТП приведена на рис.18, откуда видно, что АСУТП построена по двухуровневому иерархиче­скому принципу управления. На верхнем уровне находится опера­тивный персонал центрального пункта управления (диспетчер ЦПУ), на нижнем - оперативный персонал операторских пунктов и персо­нал, обслуживающий местные щиты технологических отделений и участков (операторы, аппаратчики и др.), диспетчер ЦПУ (начальник смены) руководит работой подчиненного ему персонала, ведет технологический процесс в строгом соответствии с технологическими инструкциями вышестоящих лиц, руководит пуском и остановом оборудования, координирует работу отдельных участков производства по производительности, материальным и энергетическим потокам, обеспечивает контроль хода технологического процесса, проводит оценку работы оперативного персонала системы и участвует в приеме-сдаче смены.

Для реализации конкретных работ на всех стадиях создания АСУТП и ее эксплуатации на предприятии создают в рамках струк­туры предприятия производственное подразделение АСУТП в виде специальной службы. Это подразделение выполняет работы по соз­данию, внедрению, ремонту и эксплуатации АСУТП во взаимодейст­вии с основными и вспомогательными службами предприятия.

Рис. 18. Организационная структура АСУТП

Информационное обеспечение АСУТП включает: сигналы, ха­рактеризующие состояние АТК, системы классификации и кодирова­ния технологической и технико-экономической информации; масси­вы данных и документов, необходимых для выполнения всех функ­ций АСУТП, в том числе нормативно-справочную информацию. Ин­формационное и организационное обеспечения АСУТП имеют большие отличия от аналогичных разделов других видов АСУ. В АСУТП важнейшее значение имеет такой вид информации, как сигналы датчи­ков и других технических средств, интерфейсы машин и их стыковка и т.д. Чем выше уровень управления, тем меньшее значение для АСУ имеют сигналы и большее - формы представления экономической информации и кода. Сигналы, характеризующие состояние ТОУ, получают от аналоговых, дискретных, числоимпульсных датчиков и от датчиков ручного ввода.

Каждый вводимый в УВК сигнал кодируется определённым образом. Дискретные сигналы, как правило, выводятся непосредственно на устройство печати, поэтому для них целесообразно использовать мнемонические коды, позволяющие быстро расшифровывать вводимый показатель. Кроме сигналов, характеризующих состояние ТОУ, в УВК вводится нормативно-справочная информация, которая также кодируется определенным образом. Вся информация, используемая в АСУТП, по отношению к процессу ее обработки УВК делится на входную и выходную.

Укрупненная структура информационных связей в АСУТП при­ведена на рис. 19. На схеме представлен объект управления, ко­торый состоит (в общем случае) из технологических агрегатов, вспомогательных механизмов и транспортных средств. Связь опе­ратора, ведущего технологический процесс, с указанными группа­ми оборудования может быть различной. Так, связь с технологи­ческими агрегатами может осуществляться через приборы измере­ния и управления, расположенные на щите и пульте оператора, а связь с вспомогательными механизмами - с помощью производст­венной громкоговорящей связи с операторами указанных механиз­мов. На рис. 19 информационные связи обозначены пронумерован­ными стрелками. Информационная подсистема автоматически собирает данные о параметрах, характеризующих ход технологического процесса, путем съема показаний с датчиков, с контактов концевых выключателей и т.п. (связь 2). Эта информация сообщается как операторам (связь 4), так и управляющей подсистеме (связь 7).

Информация о процессе, которую операторы получают не от информационной подсистемы, передается по связи 5. Запросы опе­раторов о состоянии объекта направляются ими либо через инфор­мационную подсистему (связь 3) , либо минуя ее (связь 6).

Управляющая подсистема, выполняя возложенные на нее функ­ции, использует информацию, поступающую от информационной под­системы по связи 7. Сформированные управляющие воздействия реализуются либо автоматически (связь 1), либо через операто­ров технологического процесса (связи 9 и 6). Запросы операто­ров по управляющим функциям обозначены связью 10. Операторы процесса дают при необходимости указания персоналу, отвечающе­му за эксплуатацию технических средств АСУ (связь 11), Послед­ний осуществляет техническое обслуживание как управляющей (связь 12), так и информационной (связь 8) подсистем.

Рис. 19. Информационная структура АСУТП.

Из рис. 19 видно, что информационная и управляющая подсистемы образуют двухъярусную структуру. Выходную информацию в зависимости от ее назначения представляют на дисплее, на устройствах печати, на мнемосхеме. Соответственно делению инфор­мации на входную и выходную создаются формы входных и выходных документов, представленных в виде кадров дисплея и форм цифропечатающего устройства. Выбор форм документов определяется су­ществующей на предприятии системой отчетности за выбранный пе­риод работы ТОУ, а также другими факторами.

При организации массивов учитываются особенности ТОУ и выбранные технические средства, дающие возможность реализовать необходимую структуру программного обеспечения.

Документацию информационного обеспечения рекомендуется объединять в единый раздел с документацией математического обеспечения.