1.2 Функции асу тп
АСУ ТП выполняет следующие основные функции.
1. Информационно - вычислительные:
сбор, первичная обработка и хранение технической и технологической информации;
косвенные измерения параметров процесса и состояния технологического оборудования;
сигнализация состояний параметров технологического процесса и оборудования;
расчеты технико-экономических и эксплуатационных показателей технологического процесса и работы оборудования;
подготовка информации для вышестоящих и смежных систем и уровней управления;
регистрация параметров процесса, состояний оборудования и результатов расчетов;
контроль и регистрация отклонений параметров процесса и состояний оборудования от заданных;
анализы срабатываний блокировок и защит оборудования;
диагностика и прогнозирование хода технологического процесса, состояний оборудования и комплекса технических средств АСУ ТП;
оперативное отображение информации и рекомендаций по ведению технологического процесса и управлению оборудованием;
выполнение процедур автоматического обмена информацией с вышестоящими и смежными системами управления;
2. Управляющие:
регулирование отдельных параметров технологического процесса;
одноактное логическое управление (выполнение операций по блокировке, защите и др.);
каскадное регулирование;
многосвязное регулирование;
выполнение программных и логических операций дискретного управления процессом и оборудованием;
оптимальное управление установившимися и переходными режимами процесса и работы оборудования;
управление ОУ с адаптацией систем управления.
1.3 Состав асу тп
Основными элементами АСУ ТП являются:
комплекс технических средств (техническое обеспечение);
общесистемная техническая документация;
эксплуатационный персонал.
Комплексом технических средств (КТС) называют совокупность управляющих устройств, устройств передачи сигналов и данных, датчиков сигналов и исполнительных устройств, обеспечивающих выполнение функций АСУ ТП. КТС включает структурные элементы сбора и передачи информации, входящие в информационное обеспечение АСУ ТП.
Схемы КТС АСУ ТП (в зависимости от особенностей ОУ) могут быть с прямым или непрямым взаимодействием информационно-вычислительного (ИВК) или управляющего вычислительного комплекса (УВК) с ОУ.
В свою очередь КТС непрямого взаимодействия бывают с управлением объектом непосредственно оператором (схема разомкнутого управления) или с управлением через локальные средства регулирования и управления (схема комбинированного управления). КТС прямого взаимодействия в зависимости от состава УВК подразделяются на КТС прямого цифрового и КТС прямого аналого-цифрового (гибридного) управления.
Структурные схемы КТС АСУ ТП приведены на рис. 1.
КТС АСУ ТП состоит из следующих основных групп технических средств:
1) устройства получения информации о режимах технологического процесса, оборудования, собственно КТС (датчики сигналов физических величин, устройства ручного ввода сигналов);
2) устройства формирования сигналов и обслуживания каналов передачи информации – преобразователи вида, формы и уровня сигналов, коммутаторы сигналов (мультиплексоры);
3) устройства локальной автоматики – регуляторы, командо-аппараты, интерполяторы, усилители-преобразователи командных сигналов, исполнительные устройства;
4) средства вычислительной техники – устройства переработки информации (серийные цифровые и аналоговые вычислительные машины и решающие устройства, специализированные счетные и решающие устройства), устройства ввода и вывода программ и информации, устройства передачи данных (организации каналов сопряжения вычислительных средств), запоминающие устройства;
5) устройства связи с объектом (УСО) – преобразователи сигналов контроля и управления, коммутаторы сигналов, адаптеры различного назначения, телемеханические устройства;
6) устройства связи с оперативным персоналом – индикаторы, сигнализаторы, регистраторы, щиты комплексного контроля (мнемосхемы), пульты управления.
Современные агрегатируемые технические средства автоматики и вычислительной техники позволяют создавать КТС АСУ ТП преимущественно проектным путем и расширять возможности КТС, наращивая номенклатуру и число устройств без реконструкции структуры АСУ ТП
Общесистемная техническая документация состоит из математического (МО) и организационного обеспечений АСУ ТП. В свою очередь МО подразделяется на алгоритмическое и программное обеспечение.
Алгоритмическое обеспечение включает описание алгоритмов реализации отдельных функций и общего алгоритма функционирования АСУ ТП. Программное обеспечение (ПО) реализует алгоритмы функционирования и делится на стандартное (СПО) и прикладное (ППО).
СПО является составной частью технической документации вычислительных комплексов и включает организующие и диспетчерские программы, транслирующие программы, программы работы УСО, программы редактирования тестов, программы отладки и диагностики, библиотеки стандартных программ. ППО разрабатывается специально для данной АСУ ТП и обеспечивает выполнение ее специфических функций
Рисунок 1 – Структурные схемы КТС АСУ ТП
Организационное обеспечение АСУ ТП состоит из схем описания функциональной, информационной и организационной структур АСУ ТП, комплекса инструкций технологу-оператору и другому эксплуатационному персоналу для работы при различных режимах и состояниях ОУ.
Эксплуатационный персонал, в первую очередь технолог-оператор АСУ ТП, является неотъемлемым элементом системы управления.
В АСУ ТП с разомкнутой схемой управления технолог-оператор осуществляет все функции управления либо исполнительными устройствами, либо устройствами локальной автоматики, пользуясь информацией о состоянии объекта и рекомендациями по рациональному управлению, вырабатываемыми ИВК. Вывод оперативной информации и рекомендаций (советов оператору) производится либо автоматически, либо по запросу оператора. В других разновидностях АСУ ТП технолог-оператор выведен из контура непосредственного управления, осуществляет контроль за работой системы и задает ей те или иные режимы работы и критерии функционирования. Действия оператора обеспечивают также адаптацию системы при наличии внешних возмущений технологического, производственного и экономического характера.