Интеграция асу предприятием и асу технологическими процессами
До последнего времени 2 подсис-мы автоматизации промышлен. предприятия АСУП ,включающая сис-мы автоматизации управленческой и финансово-хозяйственной деятельности и сис-мы планирования ресурсов предприятия, и АСУТП с др. стороны развивались обособленно и независимо друг от друга. Однако в реальности четкой границы м-ду уровнем управления производством и АСУТП нет, а есть напротив их перекрывание, в силу взаимной неразрывности выполняемых функций. Исторически же сложилось так, что каналы обмена информацией м-ду подсистемами оказ достаточно слабыми. Однако необходимость владения технологической информацией, в том числе и оперативной, на уровне управления производством становиться все очевидней. В получении объективных технолог-х данных заинтересованы практически все службы предприятия. Поскольку технол-ие данные, как исходная инф-я позволяет принять качественные,стратегические, управленческие решения очень многих задач. Объем и степень доступа технол-й инф-ии зависит от типа ПО, используемого в управленческих структурах предприятия и от категории сотрудников-потребителей данной инф-ии.Ситуация усугубляется тем, что ПО, используемое в АСУП и АСУТП достаточно долго развивалось независимо, а возможность стандартизации каналов обмена м-ду ними не предусмотрено. Общие св-ва ПО АСУП и АСУТП: рассматриваемые сис-мы явл-ся распределенными, соответствующие протоколы позволяют интегрировать инфор-ционые и управлен-кие потоки в узлах каждой подсистемы(объединение узлов возможно как в режиме равный с равным, так и клиент-сервер), определились категории прогр-х ср-в, используемых в АСУП и АСУТП. Основным типом ПО, используемым для автоматизации техн.процессов явл-ся SCADA-сис-ма, решающие след.задачи:1)Визуализация технол-го процесса2)Сбор данных с различных источников инф-ии по соответствующим протоколам.3) Поддека,создание,удаление,чтение,запуск,модификация инф-ии в таблицах БД. Различия ПО АСУП и АСУТП: В подсис-х АСУТП принципиально важной яв-ся работа в жестком реал.времени. Не гарантированное время реакции на событие в технол-ом процессе недопустимо.Основные способы интеграции АСУП иАСУТП: 1) испол-ние БД , в том числе в качестве буфера м-ду различными подсистемами 2) применение классов продуктов, главным назначением которых явл-ся импортирование объектов из одной подсистемы и экспорт их в другую подсис-му 3) использование готовых решений для предприятий.
2. Типы процессов в технологии автоматизации. Иерархические уровни управления производством.
Процесс производства требует перемещения продуктов, материалов и информации. Обмен информацией касающийся технологического процесса в некотором производственном пространстве осуществляется по промышленным сетям.
Процесс – это набор взаимодействующих системных событий, которые трансформируют, передают или сохраняют материю, энергию или информацию. Технология автоматизации имеет дело с 3-мя различными видами процессов:
Технологические процессы служат главной цели предприятия, например, производство изделий,энергии.
Прикладные процессы образуют систему сбора, обработки и отображения информации. Они обычно состоят из контроллеров процесса и программируемых микроэлектронных компонентов.
Коммуникационные процессы представляют собой динамические процедуры, которые обмениваются информацией между коммуникационными партнерами через выполнение коммуникационных программ. Этот набор коммуникационных процессов, взаимодействующих через общий информационный канал составляет коммуникационную сис-му.
1И
ерархические
уровни управления производством.
Управл-ие
комп. Уровень глобального управления
Комп-ры управления Уровень управления производством
производством
Уровень управления участком/цехом
Комп.участка/цеха
Станки
с ЧПУ, регуляторы, Уровень
управления процессом
контроллеры
Датчики,
исполнительные
механизмы.
Уровень лок-го
управления
Технологический процесс
MAP- Manufactring Automation Protocol
Т. к. информационный поток в системе может быть весьма сложным он обычно структурируется по иерархическим уровням. На уровне стратегического управления (глобального) данные подготовленные при проектировании пересылаются к рабочим местам. Достаточно большие объемы информации в мягком реальном времени обычно передаются по протоколу MAP, далее информационные потоки спускаются от уровень планирования на уровень датчиков. Для мониторинга и управления ТП должны иметься соответствующие интерфейсы, доступные как для пользователя, так и для периферийного оборудования. При планировании межсистемных соединений должны учитываться технические требования. Обязательным условием компьютерно-автоматизированного производства, мониторинга и управления ТП является совместимая информационная сетевая архитектура. На любом предприятии для получения эффективной и совместимой информационной сети на различных информационных уровнях должны быть развернуты адаптированные к ним типы сетей, соединяющиеся с вышестоящей и нижестоящей сетью, подходящими коммуникационными устройствами.
Уровень локального управления включает устройство соответствующее ТП, например, датчики и исполнительные механизмы. Задача этих устройств формировать и передавать информацию о состоянии ТП. Измеренное значение является базисом для вмешательства в ТП для управления им. Посредством измерения и управления участвующие в производстве приборы и оборудование может оптимально контролироваться и управляться.
Непосредственно над уровнем датчиков находится уровень управления процессом, что относится к случаю когда используются рефлексивные функции (функции регулирования и управления). Здесь обработка данных непосредственно влияет на нижний уровень в форме управляющих сигналов и реализуется как малый цикл управления. Данные оптимизации, диагностики и мониторинга перемещаются в больших циклах управления и направляются далее в функции управляющего уровня, но непосредственного временного или функционального влияния на датчиковый уровень не оказывают. Вся эта информация переносится к задающим функциям управляющего уровня, которые обеспечивают новые качественные производственные характеристики и для пользователя являются наиболее важным аспектом коммуникационной системы. Для того, чтобы реализовать такую коммуникационную систему первостепенную важность имеет концепция согласованности коммуникационных структур на всех уровнях и качество коммуникационных служб (чтение, запись, оповещение о событии).
Уровень управления участком-цехом.Под цехом-участком подразумевается производственная единица в гибком производстве, где на автономном оборудовании выполняются соответствующие задачи. Это может быть обрабатывающий или сборочный цех-участок. Благодаря гибкой конфигурации цехов-участков зависящий от специфических требований к изготовляемой продукции система может легко адаптироваться к изменениям типов изделий и их количеству. На данном уровне поток информации состоит главным образом из загрузки соответствующих программ, параметров и данных.
На уровне управления производством координируется деятельность нескольких участков (цехов) для достижения равномерного потока материалов или энергии.
На уровне стратегического управления принимаются общие решения, которые влияют на работу всего предприятия.