Автоматизация электротехнических систем

Часть 2

КУРС ЛЕКЦИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 140400

Декабрь 2015 года

Литература

1. Андреев Е.Б., Куцевич Н.А., Синенко О.В. SCADA-системы: взгляд изнутри. М.: Издательство "РТСофт", 2004. – 176 с.

2. Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. – М.: Горячая линия-Телеком, 2009. – 608 с.

3. Матвейкин В.Г., Фролов С.В., Шехтман М.Б. Применение SCADA-систем при автоматизации технологических процессов. М: Машиностроение, 2000. 176с.

4. Павлюченко А. Практикум по Wonderware InTouch. Базовый и дополнительный курсы. М: ООО Изд. "Научтехлитиздат", 2002. – 140 с.

Глава 1. Выбор программных средств асутп

1.1. Общие положения

Современная АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления с использованием автоматических систем сбора данных и вычислительных комплексов.

Диспетчер в многоуровневой АСУТП получает информацию с монитора ЭВМ и воздействует на объекты, находящиеся от него на значительном расстоянии с помощью телекоммуникационных систем, контроллеров.

Технологические процессы в энергетике, нефтегазовой и ряде других отраслей промышленности являются потенциально опасными и при возникновении аварий приводят к человеческим жертвам, а также к значительному ущербу. По статистике за тридцать лет число учтенных аварий удваивается примерно каждые десять лет. В 60-х годах ошибка человека была первоначальной причиной аварий лишь в 20% случаев, тогда как к концу 80-х доля "человеческого фактора" стала приближаться к 80 %. Одна из причин этой тенденции - низкая эффективность человеко-машинного интерфейса (ЧМИ, HMI, MMI).

Концепция SCАDA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) в настоящее время является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами).

SCADA-система представляет собой специализированное программное обеспечение, осуществляющее двухстороннюю связь оператора технологического процесса (диспетчера) с АСУ ТП. Достоинствами SCADА являются дружественность ЧМИ, полнота и наглядность представляемой информации, удобство пользования средствами управления, что повышает эффективность взаимодействия диспетчера с АСУТП и снижает вероятность возникновения ошибок управлении.

Управление ТП на основе SCADA стало осуществляться в западных странах в 80-е годы в первую очередь на сложных объектах электро- и водоснабжения, химических и нефтеперерабатывающих производствах, железнодорожный транспорт, транспорте нефти и газа и др.

В России диспетчерское управление опиралось на опыт диспетчерского персонала. Поэтому переход к управлению на основе SCADA-систем стал осуществляться в 1990-х г.г. Каждая SCADA-система - это собственность компании и поэтому данные о той или иной системе ограничены, что затрудняет их сравнение и адекватную оценку их характеристик.

Выбор SCADA-системы представляет собой трудную задачу, аналогичную принятию решений в условиях многокритериальности, усложненную невозможностью количественной оценки ряда критериев из-за недостатка информации.

Особенности SCADA в процессе управления

Ниже перечисленные некоторые характерные особенности процесса управления в современных диспетчерских системах

1) В системах SCADA обязательно наличие человека (оператора, диспетчера);

2) Любое неправильное воздействие может привести к отказу (потере) объекта управления или даже катастрофическим последствиям;

3) Диспетчер несет, как правило, общую ответственность за управление системой, которая, при нормальных условиях, только изредка требует подстройки параметров для достижения оптимального функционирования;

4) Большую часть времени диспетчер пассивно наблюдает за отображаемой информацией. Активное участие диспетчера в процессе управления происходит нечасто, обычно в случае наступления критических событий - отказов, аварийных и нештатных ситуаций и пр.;

5) Действия оператора в критических ситуациях могут быть жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами).