Часть 2.Вопрос 1.

АСУ ТП –Автоматизированнная Система Управления Технологическими Процессами. Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), и другие более мелкие системы управления .

Понятие «автоматизированный»(АСУ), в отличие от понятия «автоматический»(САУ), подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных).На ранних стадиях развития автоматизированных систем управления прообразом современных систем SCADA являлись системы телеметрии и сигнализации, которые обеспечивали дистанционный мониторинг небольшого числа параметров. 

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) -система сбора данных и диспетчерского управления, т.е. служит для того, чтобы диспетчер(оператор) видел технологический процесс в виде технологической схемы и мог контролировать значимые параметры, а так же контролировал системы предупреждения, получал аварийные сообщения и видел ,как идет процесс.

Пример: Схема технологического процесса работы станции водоподготовки.

На экране оператор видит управляемое оборудование, соответственно, он может управлять самостоятельно, запускать работу в автоматическом режиме, может задавать параметры этого режима.

SCADA –системы, как правило, реализуются на компьютерах, серверах, т.е. на вычислительных мощностях. Задача систем –получить данные о параметрах технологического процесса, отобразить их на экране, произвести контроль соответствия этих данных нормальным параметрам технологического процесса. В случае отклонения – выдать оператору информацию, либо, если система работает в автоматическом режиме, сформировать корректирующие воздействия и отправить обратно на уровень оборудования – «верхний уровень»

«Нижний уровень»(контроллерный уровень/уровень контроллеров).Микроконтроллеры позволяют гибко настраивать функционирование оборудования, и организовать понятный человеку интерфейс для удобного взаимодействия к тому же, это достаточно дешево – поэтому использование достаточно распространено(бытовая техника: плита, стиральная машина и т.д.).В микроконтроллеры можно зашить шкалы, индикаторы, лампочки сигналов, картинку. Самые маленькие микроконтроллеры – ARMы.

Главным отличием микроконтроллера от обычного процессора является надежность, которая достигается за счет отбрасывания лишних операций. Можно сказать, что микроконтроллер- это специализированный риск процессор, у которого лишние операции отброшены, кристалл - высоконадежен(т.к. обычно микроконтроллеры работают в жестких условиях эксплуатации промышленных систем –вибрации, электромагнитные волны, скачки по питанию, температура от -50 до +80)

«Уровень датчиков»(«полевой уровень»)В системе АСУТП датчики(их еще называют каналы измерения - первичные преобразователи) нужны для преобразования параметров технологического процесса в обрабатываемую машиной величину(либо это электрический сигнал, либо цифровая величина).То есть сами по себе датчики не измеряют какие-то параметры, они подают в компьютер какой-либо электрический сигнал и только его компьютер уже измеряет(с помощью аналога цифрового преобразователя).

У датчиков есть несколько представлений о величине, которую измеряют, датчики выдают:

1.Сигнал напряжения(от 0 до 10 Вольт)

2.Унифицированный токовый сигнал(4-20мА)

3.Готовый цифровой сигнал, передаваемый по протоколу(через систему связи от датчика к контроллеру)

Таким образом, процесс выглядит следующим образом:

Процесс – первичные преобразователи - преобразовали параметры в понимаемые контроллером сигналы – подача сигналов контроллеру – контроллер эти сигналы обрабатывает в соответствии с программой

Виды измеряемых сигналов:

1.Приходят на вход контроллера

• Телесигнализация(ТС=DI- DIGITAL INPUT есть сигнал/нет сигнала - дискретная величина)

• Телеизмерения(ТИ=AI- ANALOG INPUT аналоговая величина)

2.Контроллер управляет процессом

• Телерегулирование(ТУ=DO-Digital OUTPUT) - прямое воздействие на исполнительное устройство . Пример: клапан у которого есть устройство плавного хода, можно регулировать подачу воды)

• Телеуправления(ТС=AO-Analog Output) - дает команду на включение –выключение исполнительного устройства. Пример: кран, у которого только два положения :вкл. выкл