3. Особенности монтажа и наладки асутп

Монтаж средств вычислительной техники является одним из этапов ее внедрения. Правильность выполнения монтажных работ проверяют по монтажным схемам и таблицам соединений методом "прозвонки". После "прозвонки" цепей кабели вновь подсоединя­ют к устройствам, аппаратура включается, и схемы проверяют под напряжением на соответствие техническим условиям. На ста­дии завершения работ по монтажу технических средств АСУТП про­изводится их наладка.

Наладка технических средств АСУТП включает следующие эта­пы: подготовительный, связанный с анализом технической доку­ментации, определением степени готовности системы к наладке и проверкой правильности выполнения монтажа; наладка комплекса технических средств, включая вычислительный комплекс, устрой­ства ввода-вывода и устройства связи с объектом, датчики, пре­образователи, каналы связи с ЭВМ, телемеханические устройства передачи данных и т.п.; отладка программ математического обес­печения; комплексная наладка и предварительные испытания сис­темы, а также корректировка эксплуатационной документации.

При подготовительном этапе проверяют комплектность техни­ческих средств и проектную документацию, правильность монтажа, устраняют неисправности, возникшие при транспортировке, уста­новке и монтаже на объекте управления.

При наладке технических средств используется инженерный пульт, входящие в состав средств вычислительной техники, с по­мощью которого имитируются испытательные режимы, позволяющие проверять основные цели и функции устройства. Инженерный пульт снабжен средствами сигнализации, которые позволяют судить о правильности функционирования устройства. Если в составе средств вычислительной техники нет инженерного пульта, то в ин­струкции по наладке приводят перечень необходимых приборов для имитации режимов работы и указывают способы их подключения к налаживаемому устройству. Методику проверки и отыскания неис­правностей устройства приводят в инструкциях по наладке и экс­плуатации.

После проверки и наладки отдельных устройств приступают к комплексной наладке технических средств, цель которой заключа­ется в отладке взаимодействия средств, обеспечивающих выполне­ние определенных функций АСУТП.

Комплексная наладка устройств АСУТП включает в себя сты­ковку отдельных устройств и наладку средств вычислительной те­хники (СВТ), входящих в систему.

По окончаний наладка проводят автономные испытания СВТ без привязки к объекту совместно с представителями службы эксплуатации. Программа автономных испытаний предусматривает про­верку выполнения заданных функций, испытания при граничных климатических условиях и на длительность функционирования в нормальных условиях. Испытания на длительность проводятся в течение 72 ч, если в технических условиях не указаны другие сроки. Во время испытаний ведут журнал установленной формы, ку­да заносят все результаты. По результатам испытаний составляют протокол и акт, которые подписывают представители наладочной организации и заказчика.

Комплексная наладка АСУТП имеет свои особенности и слож­ности при отладке КТС системы, ее программного обеспечения и при проведении предварительных испытаний системы.

При подсоединении к средствам вычислительной техники вне­шних устройств (датчиков, вторичных приборов, преобразователей, исполнительных механизмов) необходимо согласовать полярности, величины и нагрузочные мощности источников и потребителей сиг­налов.

Рассмотрим особенности комплексной наладки АСУТП, включа­ющей в себя управляющую вычислительную машину (УВМ) и средства локальной автоматики (СЛА).

Обобщенная структурная схема такой системы приведена на рис. 25.

Рис. 25. Обобщенная структурная схема АСУТП

В общем виде АСУТП выполняет следующие функции: контроль технологических параметров средствами локальной автоматики (СЛА) с помощью датчиков (Д) и вторичных приборов ВП; регист­рацию и сигнализацию технологических параметров, вышедших за норму; регистрацию параметров по вызову оператора; обнаружение и регистрацию аппаратурных неисправностей; дистанционное упра­вление исполнительными механизмами (ИМ); выполнение необходи­мых расчетов для формирования управляющих воздействий; локаль­ное регулирование отдельных параметров, изменяющихся с высокой частотой; воздействие УВМ на задания локальных регуляторов (Р); прямое цифровое управление (ПЦУ) исполнительными механизмами; автоматическое программное управление.

При комплексной наладке используют как установленную ап­паратуру (вторичные приборы, указатели положения), так и допо­лнительную (осциллографы, вольтметры, потенциометры и др.). При наладке отдельных контуров может использоваться УВМ, обладаю­щая широкими возможностями формирования и контроля различных режимов.

Методика проведения комплексной наладки, которая должна быть отражена в эксплуатационных документах на систему в це­лом, определяет контуры наладки, последовательность соединения контуров, состав и последовательность действий наладчиков. Рас­смотрим некоторые функции АСУТП.

Дистанционное управление исполнительными механизмами осу­ществляется оператором с помощью соответствующих ключей управ­ления. Оператор переводит ключ управления с режима "УВМ" на режим "Д" (дистанционно) и по указателям положения или вторич­ным приборам управляет исполнительными механизмами. При налад­ке проверяется правильность действия всех устройств схемы, кон­цевых и путевых выключателей, датчиков положения в исполните­льных механизмах, магнитных пускателей или усилителей, указа­телей положения.

Выполнение необходимых расчетов для формирования управляю­щих воздействий сводится к наладке соответствующей программы. Для этого имитируют входные сигналы и вводят в УВМ. Запускает­ся соответствующая программа расчета и производится печать полученных показателей.

В соответствии с контрольным примером должны быть получе­ны правильные данные. Затем в машину вводят значения реальных датчиков и по полученным результатам расчета судят о правиль­ности наладки программы и отсутствии сбоев.

Проверка контуров управления на УВМ ведется задатчиками локальных регуляторов или непосредственно исполнительными ме­ханизмами при соответствующих положениях ключей у правления "задатчик Р" (соответствующего регулятора) или "ПЦУ" (прямое циф­ровое управление). Исполнительные механизмы в этом случае дол­жны быть отключены от регулирующих органов.

Во время комплексной наладки проверяется также точность информационных каналов путем сравнения с показаниями измерите­льных приборов в локальных системах автоматики либо по заранее известным значениям имитационных сигналов, подаваемых на вход преобразователем.

Подвергаются проверке все подпрограммы управления во всех режимах. Проверяются соответствие знака и величины сигнала на выходе УВМ и результат его отработки исполнительными механиз­мами.

Математическое обеспечение (МО) АСУТП представляет собой совокупность математических методов, моделей и способов обра­ботки массивов информации с применением СВТ. На основе МО про­водится разработка программного обеспечения (ПО) При этом, ес­ли математическое обеспечение АСУТП фиксирует идейные аспекты организации управления, то ПО представляет собой конкретную ре­ализацию комплекса машинных алгоритмов функционирования систе­мы управления.

Программное обеспечение охватывает круг решений, связан­ных с разработкой и эксплуатацией программ ЭВМ. По своему фун­кциональному назначению программное обеспечение делится на об­щее и специальное.

Общее программное обеспечение АСУТП поставляется в комп­лекте со средствами вычислительной техники и включает в себя совокупность программ, организующих функционирование вычисли­тельного комплекса, компоновку программного обеспечения и дру­гие служебные и стандартные программы (организующие программы, библиотеки стандартных программ и др.). Отладка ПО проводится обычно на этапе наладки средств вычислительной техники без свя­зи с реальным объектом. Отладку ПО начинают с автономной отлад­ки подпрограмм и блоков программ. Начинают автономную отладку с отладки подпрограмм, общих для всех задач и, в свою очередь, не использующих другие подпрограммы. Затем отлаживают другие про­граммы и блоки. Ошибки в программе или блоке обнаруживают с по­мощью контрольных примеров, которые просчитываются вручную. При этом для проверки прохождения отдельных частей программы испо­льзуют промежуточные результаты контрольных примеров. Специаль­ное программное обеспечение (СПО) АСУТП разрабатывается или за­имствуется из соответствующих фондов при создании конкретной системы и включает программы реализации основных (управляющих и информационных) и вспомогательных (обеспечение заданного функ­ционирования КТС системы, проверка правильности ввода информа­ции, контроль за работой системы и т.п.) функций АСУТП. Специ­альное программное обеспечение (СПО) разрабатывается на базе и с использованием программ общего программного обеспечения. СПО передается заказчику в виде программных носителей (cd-дисках, магнитной ленты и магнитных дисков), технического описания и специальных бланков (листингов) распечатанного текста - программы.

Отладку СПО проводят после наладки ЭВМ, на контрольных гри­мерах. Отладка СПО позволяет обнаружить не только ошибки в про­граммных носителях, но и скрытые дефекты ЭВМ, не выявленные при ее тестовой проверке.

После окончания автономной отладки программы приступают к комплексной, которую обычно производят в двух режимах: статиче­ская отладка программы без связи с объектом и динамическая отладка программы с реальным объектом.

Статическая отладка программы ведется в фиксированные мо­менты времени путем последовательного сопряжения ее блоков. Для программы с большим объемом входной информации наращивание про­граммы ведется с начала, что позволяет уменьшить объем имитиру­емой информации. Однако в этом случае необходимы вспомогатель­ные программы для вывода результатов решения на средства пред­ставления информации.

Поэтому при статической отладке программ, у которых объем результатов соизмерим с объемом входной информации, наращивание программ производят с конца. Для имитации исходной информации используют ручную подготовку, моделирующие программы или специ­альную аппаратуру.

При динамической отладке программы с реальным объектом уточняют значения параметров алгоритма, проверяют временные ха­рактеристики реакции программы на изменения переменных объекта, оценивают качество решения задачи. Основным принципом на всех этапах отладки является последовательное увеличение объема сов­местно функционирующих программ и итерационный характер выпол­нения отладки.

При первой итерации основной целью отладки является уст­ранение несоответствия между рабочими программами и исходным алгоритмом. После этого проводят отладку алгоритмов и программ по качеству решения задач управления. При отладке следует об­ратить внимание на то, что задачи АСУТП должны решаться в ре­альном масштабе времени, т.е. оперативность выполнения прог­рамм должна соответствовать реальному времени протекания тех­нологического процесса. Комплексная отладка программного обес­печения должна обеспечить информационную связь между програм­мами при последовательном их исполнении, а также взаимодейст­вие программ, т.е. определение моментов и последовательности включения в работу программы.

В этом заключается одна из особенностей наладки автомати­зированного технологического комплекса (АТК).

На этом этапе наладочных работ должны быть выполнены: под­ключение аппаратуры АСУТП к ТОУ; формирование постоянных, рабо­чих связей с объектом; проверка правильности решения функциона­льных задач и качества управления.

Программа наладочных работ автоматизированного технологи­ческого комплекса полностью подчинена программе работы техно­логического оборудования и должна предусматривать совместную настройку на заданный технологический режим оборудования и АСУ.,

Активное участие в проведении этого этапа работ принимает оперативный персонал предприятия.