2. Понятие асу тп, технологического объекта управления (тоу). Классы асу тп. Принцип построения локальной су.

Автоматизированная система управления технологическим про­цессом (АСУТП) — это человеко-машинная система управления, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информа­ции, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием.

За критерий управления АСУТП принимают соотношение, ха­рактеризующее качество функционирования технологического объекта управления (ТОУ) в целом и принимающее конкретные числовые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий.

АСУТП классифицируют в основном по:

- уровню, занимаемому ТОУ и АСУТП в структуре предприятия

- по характеру протекания технологического процесса во времени;

- по показателю условной информационной мощности ТОУ;

- по уровню функциональной на­дежности АСУТП;

- по типу функционирования АСУТП.

По уровню, занимаемому ТОУ в структуре предприятия, АСУТП делят на три подкласса:

- АСУТП нижнего уровня (технологические агрегаты, установки, участки);

- АСУТП верхнего уровня (группы ус­тановок, цехи, производства);

- АСУТП многоуровневые (включают АСУТП нижнего уровня).

Принципы построения лсу (локальных систем управления)

3. Принцип построения централизованной су. Типовая структура централизованной су.

При централизованном принципе построения системы управления (СУ) имеются одно или несколько дублирующих друг друга устройств управления сетью (УУС). При этом УУС, анализирующие состояние на сети, передаёт параметры управления к каждому УУ каждого узла коммутации (УК). Эти параметры определяют режимы обслуживания абонентов различных категорий. Информация необходимая для узлов поступает по сети отображения.

Типовая структура централизованной СУ 

Типовая структура централизованной СУ ТП (рис.3.3) включает в себя устройство связи с объектом (УСО) УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ОБСЛУЖИВАНИЯ и УВМ, УПРАВЛЯЮЩАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА осуществляющую централизованное управление одним или несколькими технологическими процессами. Надежность всего комплекса определяется в этом случае надежностью УСО и УВМ, и при выходе их из строя нормальное функционирование технологического оборудо­вания невозможно.

Технологический объект управления (ТОУ) 

ручное управление (РУ)

датчи­ки измеряемых переменных (Д)

исполнительные устройства (ИУ)

4. Принцип построения распределенной су. Типовая и иерархическая структуры.

Наиболее важными свойствами такой системы являются прозрачность, открытость, масштабируемость и безопасность.

•Прозрачность (transparency).

Прозрачностью называется способность системы скрыть от пользователя физическое распределение ресурсов, а также аспекты их перераспределения и перемещения между различными машинами в ходе работы, репликацию (т.е. дублирование) ресурсов, трудности, возникающие при одновременной работе нескольких пользователей с одним ресурсом, ошибки при доступе к ресурсам и в работе самих ресурсов.

Открытость (openness).

Открытость системы определяется как полнота и ясность описания интерфейсов работы с ней и служб, которые она предоставляет через эти интерфейсы. Такое описание должно включать в себя все, что необходимо знать для того, чтобы пользоваться этими службами, независимо от реализации данной системы и платформы, на которой она развернута.

Масштабируемость (scalability).

Масштабируемость системы — это зависимость изменения ее характеристик от количества ее пользователей и подключенных ресурсов, а также от степени географической распределенности системы. В число значимых характеристик при этом попадают функциональность, производительность, стоимость, трудозатраты на разработку, на внесение изменений, на сопровождение, на администрирование, удобство работы с системой. 

Безопасность (safety).

Так как распределенные системы вовлекают в свою работу множество пользователей, машин и географически разделенных элементов, вопросы их безопасности получают гораздо большее значение, чем при работе обычных приложений, сосредоточенных на одной физической машине. 

Иерархический тип структур управления

Иерархическая структура – это многоуровневый набор взаимодействующих подсистем, каждая из которых несет свою функциональную нагрузку и ответственна за решение определенной задачи. В современных мехатронных системах, как правило, используется иерархия “сверху – вниз”, когда нижний уровень полностью подчинен вышестоящему.

Типовая структура

собирательный термин, имеющий отношение ко всему многообразию управляющих компьютерных устройств и их объединений, которые имеют целью обеспечить управление разнообразными процессами.

обычно строятся по трехуровневому принципу.

• Нижний уровень (полевой уровень, field) АСУ ТП представляет собой различные датчики (сенсоры) и исполнительные механизмы.

• Средний уровень (уровень контроллеров) состоит из программируемых логических контроллеров (ПЛК, в англоязычной литературе - PLC). Он как раз принимает полевые данные и выдает команды управления на нижний уровень. Управление в ПЛК осуществляется по заранее разработанному алгоритму, который исполняется циклически (прием данных – обработка – выдача управляющих команд).

• Верхний уровень - это уровень визуализации, диспетчеризации (мониторинга) и сбора данных. На этом уровне задействован человек, т.е. оператор (диспетчер). Если он осуществляет контроль локального агрегата (машины), то для его осуществления используется так называемый человеко-машинный интерфейс (HMI, Human-Machine Interface).