
- •Оглавление
- •8.1.2. Организационная структура 104
- •1. Основные понятия
- •1.1. Система
- •1.2. Управление
- •1.3. Система управления
- •2.Назначение и цели асу тп
- •2.1.Назначение асу тп
- •3.1.2. Автоматическая система управления
- •3.2. По характеру решаемых задач
- •3.2.1. Асу агрегатом
- •3.2.1.1. Технологический объект управления
- •3.2.1.2. Автоматизированный технологический комплекс
- •3.2.2. Асу производством
- •3.2.3. Асу отраслью
- •3.3. По характеру протекания процессов во времени
- •3.3.1. Асу непрерывным процессом
- •3.3.2. Асу дискретным процессом
- •3.3.3. Асу непрерывно-дискретным процессом
- •3.4. По показателю информационной мощности
- •3.5. По степени функциональной развитости
- •3.6. По способу обработки информации
- •3.6.1. Аналоговые
- •3.6.2. Цифровые
- •3.6.3. Сравнение аналоговых и цифровых систем
- •3.7. По степени концентрации вычислительной мощности
- •3.7.1. Централизованные (сосредоточенные)
- •3.7.2. Децентрализованные (распределенные)
- •3.8. По характеру реакции на изменение режима и / или ситуации
- •3.8.1. Реакция с существенной задержкой во времени
- •4.1.4. Программное обеспечение
- •4.1.5. Организационное обеспечение асу тп
- •4.1.6. Оперативный персонал асу тп
- •4.2. Система как совокупность подсистем
- •4.2.1. Функциональные подсистемы
- •4.2.1.1.Функции подсистем
- •4.2.1.2. Функции управления
- •4.2.1.3. Информационные функции
- •4.2.1.4.Информационная подсистема
- •4.2.1.5.Управляющие функции
- •4.2.1.6. Подсистема автоматического регулирования
- •4.2.1.7. Подсистема логико-программного управления
- •4.2.1.8. Подсистема дистанционного управления
- •4.2.1.9. Подсистема технологических защит
- •4.2.1.10.Сервисные функции
- •4.2.1.11. Сервисная подсистема
- •4.3. Иерархическая структура
- •4.3.1. Нижний уровень
- •4.3.2. Средний уровень
- •4.3.3. Верхний уровень
- •4.4. Технологическая структура системы
- •4.5. Техническая структура
- •4.5.1. Средства интерфейса “оператор–система”
- •4.5.2.Средства сбора информации
- •4.5.3. Средства автоматического управления
- •4.5.4. Средства воздействия на процесс
- •4.6. Организационная структура
- •4.6.1. Распределение обязанностей
- •4.6.2. Посты управления
- •4.6.3. Приоритетность выполнения действий
- •4.6.3.1. Оперативный контур
- •4.6.3.2. Неоперативный контур
- •4.6.3.3. Размещение рабочих мест в посту управления
- •5. Надежность асу тп
- •5.1. Общие понятия
- •5.2. Оценка надежности асу тп
- •5.2.1.Надежность автоматизированных систем управления
- •5.3. Надежность аппаратуры и программного обеспечения
- •6. Технология полевой шины
- •6.1. Показатели ситуации
- •6.2. Технология полевой шины
- •6.2.1. Интеллектуальные полевые устройства
- •6.2.1.1. Основные положения
- •6.2.1.2. Технические особенности использования современных интеллектуальных датчиков
- •6.2.1.3. Экономические аспекты использования современных интеллектуальных датчиков
- •6.2.1.4. Структура интеллектуальных датчиков
- •6.2.1.5. Функции интеллектуальных датчиков
- •6.2.1.6. Информационные функции.
- •6.2.1.7. Функции конфигурирования.
- •6.2.1.8. Функции форматирования.
- •6.2.1.9. Функции самодиагностики.
- •6.2.1.10. Функции преобразования.
- •6.2.1.11. Управляющие функции.
- •6.2.2. Интеллектуальные датчики как часть системы контроля и управления
- •6.2.3. Распределение интеллекта
- •6.2.4. Коммуникативность
- •6.2.5. Методы реализации технологии
- •6.2.6. Конфигурирование
- •6.2.7. Типы полевых шин
- •6.2.8. Физический уровень
- •6.2.9. Технические средства
- •6.2.10. Промышленная сеть
- •6.2.11. Стандартная сеть с наrt-протоколом
- •6.2.12. Протокол can
- •6.2.13. Протоколы profibus
- •6.2.14. Стандартные сети Foundation Fieldbus.
- •6.2.15. Открытые системы
- •6.2.17.4. Надежность
- •6.2.18. Перспективы
- •6.2.19. Практические рекомендации
- •7. Требования к техническим средствам асу тп
- •7.1. Надежность
- •7.2. Функции
- •7.2.1. Функциональная полнота
- •7.2.2. Распределение функций
- •7.3. Пропускная способность каналов связи
- •7.4. Диапазоны
- •7.7.1.1. Климатические условия
- •7.7.1.2. Электромагнитная совместимость
- •7.7.1.3. Устойчивость к механическим воздействиям
- •7.7.1.4. Сейсмика
- •7.7.1.5. Искробезопасность и взрывозащита
- •7.7.2. Метрология
- •7.7.3. Маркетинг
- •7.7.3.1. Конкурентоспособность и рекламное обеспечение
- •7.7.3.2. Методическое обеспечение
- •8. Стадии создания системы
- •8.1.Организационно-юридические аспекты создания асу тп
- •8.1.1.Проблемы
- •8.1.2.Организационная структура
- •8.1.3.Саморегулируемые организации
- •8.1.4.Надзирающие организации
- •8.1.5.Обязанности Компании
- •8.1.5.1.Взаимодействие с сро
- •8.3. Проектирование асу тп
- •8.3.1. Нормативно-техническая документация
- •8.3.2.Формирование требований к асу
- •8.4. Разработка концепции асу
- •8.4.1. Технико-экономическое обоснование
- •8.5. Техническое задание
- •8.6. Расчет стоимости проекта
- •8.7. Выпуск проектной документации
- •8.7.1. Эскизный проект
- •8.7.2. Технический проект
- •8.7.3. Рабочая документация
- •8.7.4. Состав проектной документации
- •8.8. Сопровождение асу
- •8.9. Организации, участвующие в работах по созданию асу
- •8.10. Функциональная часть проекта
- •8.10.1. Разработка математической модели объекта
- •8.10.2. Разработка функциональной структуры
- •8.11. Сапр
- •9. Монтаж и наладка системы
- •9.1. Ввод асу в действие
- •9.2. Монтаж системы
- •9.2.1. Комплектация.
- •9.2.2. Правила монтажа.
- •9.2.3. Организация монтажных работ.
- •9.3. Наладка системы
- •9.3.1. Организация работ по наладке системы
- •9.3.2. Идентификация объекта управления
- •9.3.3. Наладка статическая и динамическая
- •9.3.4. Наладка средств вычислительной техники
- •9.3.5. Сдача системы в опытно-промышленную и промышленную эксплуатацию
4.6.3. Приоритетность выполнения действий
Среди обязанностей оперативного персонала существуют такие, которые необходимо выполнять непрерывно и часто в темпе с процессом, и такие, которые выполняются сравнительно редко, например, при подготовке пуска и останова оборудования и т.п. Поэтому при проектировании постов управления необходимо иметь в виду, что непосредственно перед оператором нужно размещать только то оборудование. которое необходимо ему для управления объектом в нормальном и аварийном режиме. Вся остальная аппаратура должна быть вынесена из зоны постоянного действия оператора. Таким образом возникает возможность и необходимость выполнения поста управления из двух основных частей (контуров) – оперативного и неоперативного.
4.6.3.1. Оперативный контур
В традиционном исполнении оперативный контур выполнялся в виде вертикальных приборных панелей и противостоящего им пульта, за которым располагается оператор. Современное решение – это пульт, на котором установлены мониторы ЭВМ, а на столешнице находятся «мышка» и / или функциональная клавиатура. Кроме средств управления, на пульте находится аппаратура связи местной, специальной и городской.
4.6.3.2. Неоперативный контур
В неоперативном контуре располагается аппаратура, которой оператор пользуется редко, или с ней работают сотрудники служб авто-матизации и другой персонал – например, системные блоки ЭВМ, сис-темная клавиатура, сетевые коммутаторы, пожарная сигнализация и т.п.
4.6.3.3. Размещение рабочих мест в посту управления
В посту управления могут располагаться специалисты различных уровней служебной иерархии, например, дежурный оператор и начальник смены. В этом случае каждый из них имеет свое рабочее место, оснащенное соответствующей техникой и правами доступа.
Если разные уровни служебной иерархии располагаются в разных помещениях, они имеют доступ к общесистемной информации через вычислительную сеть с учетом прав доступа.
5. Надежность асу тп
5.1. Общие понятия
Под надежностью АСУ ТП понимается свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации. Надежность АСУ включает свойства безотказности, ремонтопригодности, а в некоторых случаях, и долговечности.
При создании новой системы или модернизации старой необходимо в соответствии с составом и содержанием функций системы определить конкретное содержание понятия «отказ» и критерии отказа по каждому виду отказов для всех функций системы. Необходимо также проанализировать аварийные ситуации в АСУ, определить конкретное содержание понятия «аварийная ситуация» и критериев аварийной ситуации по каждой из рассматриваемых ситуаций. При этом следует учитывать, что отказом АСУ в выполнении функций является событие, заключающееся в нарушении хотя бы одного из установленных в нормативно-технической документации на систему требований к качеству выполнения заданной функции. Критерием отказа называют признак или совокупность признаков, установленных в нормативно-технической документации и позволяющих определить наличие отказа в выполнении некоторой функции системы. Аварийной ситуацией в АСУ считают некоторое исключительное состояние системы, представляющее собой определенное сочетание отказов и (или) ошибок функционирования ее элементов (технических, программных, эргатических) и способных привести к нарушению функционирования объекта управления (либо автоматизированного комплекса в целом), сопряженным с особо значительными техническими, экономическими или социальными потерями.
Примеры расчета надежности систем простой структуры
Последовательная система
Рис. Последовательная структура
В системе с последовательной структурой отказ любого компонента приводит к отказу системы в целом.
Система логических уравнений для приведенной выше последовательной системы:
Пример последовательной системы
Логическая функция работоспособности (решение системы логических уравнений):
Вероятность
безотказной работы:
В
общем случае вероятность безотказной
работы системы равна:
Параллельная система
Рис. Система с параллельной структурой
Пример параллельной системы
В системе с параллельной структурой отказ системы в целом происходит только при отказе всех элементов. Система логических уравнений для приведенной последовательной системы:
Логическая
функция работоспособности (решение
системы логических уравнений):
Вероятность
безотказной работы:
В
общем случае вероятность безотказной
работы системы равна:
Система типа k из n
Вероятность
того, что в системе, состоящей
из
одинаковых
(равнонадежных) элементов, безотказно
работают ровно
элементов, может быть вычислена по
формуле [3]:
,
где
—
вероятность безотказной работы элемента
системы;
— биномиальный
коэффициент из
по
.
Вероятность того, что в системе, состоящей из одинаковых (равнонадежных) элементов, безотказно работают не менее элементов, может быть вычислена по формуле[3]:
Вероятность того, что в системе, состоящей из одинаковых (равнонадежных) элементов, безотказно работают не менее элементов, может быть выражена через вероятности безотказной работы аналогичной системы меньшей размерности: