Перспективные информационные технологии проектирования иус.

Проектирование ИУС возможно, используя современное специальное программное обеспечение (SCADA, САПР и т.д.), либо языки программирования и среды разработки. Второй вариант возможен только для программистов, первый же позволяет привлечь к разработке ИУС пользователей широкого профиля деятельности. Создание ИУС, используя специализированное программное обеспечение, позволяет экономить время (шаблоны, встроенные библиотеки), экономить на зарплате (работать с таким ПО может не только профессионал, однако это же может сказаться на качестве разрабатываемых ИУС). Работа с известным и распространнёным ПО позволяет избежать многих ошибок, багов и глюков. Но использование программ-помошников, вместе с облегчением работы накладывает и ограничения. Максимально возможного эффекта даёт совмещение различных технологий проектирования.

Верхний уровень систем контроля и управления.

Технические средства верхнего уровня:

• операторские станции, организующие информационное сопровождение и оперативное управление технологическим процессом;

• инженерные станции, организующие доступ инженера к программному обеспечению для отладки и тестирования;

• промышленный сервер – обеспечивает ввод и обработку информации, формирование алгоритмов управления и вывод управляющих воздействий в схемы управления арматурой и механизмами, накопление в реальном масштабе времени и надежное длительное хранение больших объемов технологической информации, а также доступ к ней с большого числа операторских и инженерных станций.

• сетевое оборудование, обеспечивающее передачу информации и управления между станциями и устройствами ПТК;

• устройства связи с другими ПТК или АСУ или устройства удаленного доступа.

Задачи, решаемые на верхнем уровне асутп:

• прием и сохранение в архивах принятой информации о контролируемых технологических параметрах от оборудования нижестоящего уровня;

• обработка принятой информации в реальном масштабе времени:

• отображение хода технологического процесса в виде мнемосхем, трендов (графиков изменения параметров во времени), индикаторов; хронометрирования основных технологических параметров, формирование протокола событий и архивных данных;

• обмен информацией с автоматизированной системой управления предприятием.

• прием команд оператора и передача их контроллерам и исполнительным механизмам;

• непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами и технологическими регламентами;

• регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы;

• оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУТП, с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях;

• формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации;

Компоненты систем контроля и управления (верхний уровень) и их назначение.

Многие проекты автоматизированных систем контроля и управления позволяют выделить обобщенную схему реализации верхнего уровня, представленную на рис. 1.

Рис. 2.1. Обобщенная схема систем контроля и управления (вехний уровень).

Контроллерный уровень – включает различные логические контроллеры (PLC - Programming Logical Controoller), которые могут выполнять следующие функции:

• сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;

• управление электроприводами и другими исполнительными механизмами;

• решение задач автоматического логического управления и др.

К аппаратно-программным средствам контроллерного уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на исполнительные устройства, датчики и т.д.

Для критичных с этой точки зрения объектов рекомендуется использовать контроллеры с операционными системами реального времени (ОСРВ). Контроллеры под управлением ОСРВ функционируют в режиме жесткого реального времени. Разработка, отладка и исполнение программ управления локальными контроллерами осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, широко представленного на рынке.

Диспетчерский уровень – включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера/оператора. Здесь же может быть размещен сервер базы данных, рабочие места (компьютеры) для специалистов и т. д. Станции управления предназначены для отображения хода технологического процесса и оперативного управления. Эти задачи и призваны решать SCADA - системы. SCADА - это специализированное программное обеспечение, ориентированное на обеспечение интерфейса между диспетчером и системой управления, а также коммуникацию с внешним миром.