2. Классы и типовые структуры сАиУ. Назначение и состав технических средств

Назначение технических средств АСУ ТП

Технические средства для автоматизации управления технологическими процессами выполняют следующие функции:

5. 1. сбор и преобразование информации (без изменения ее содержания) о состоянии процесса;

6. 2. передача информации по каналам связи (перемещение в пространстве);

7. 3. преобразование, хранение и обработка информации, формирование команд управления (перемещение информации во времени с изменением ее содержания);

8. 4. использование и представление командной информации для воздействия на процесс и связи с оператором АСУ ТП.

Назначение, цели и функции АСУ ТП

Автоматизированные системы управления технологическими процессами предназначены для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления и представляют собой человеко-машинные системы, обеспечивающие автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием.

Технологический объект управления (ТОУ) – это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим инструкциям или регламентам технологического процесса производства. В зависимости от уровня АСУ ТП в качестве ТОУ можно рассматривать: технологические агрегаты и установки, группы станков, отдельные производства (цехи, участки), реализующие самостоятельный технологический процесс; производственный процесс всего промышленного предприятия, если управление им заключается в рациональном выборе и согласовании режимов работы агрегатов, участков и производств.

Совместно функционирующие ТОУ и управляющая им АСУ ТП образуют автоматизированный технологический комплекс (АТК). Обобщенная блок-схема АСУ ТП изображена на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Обобщенная блок-схема АСУ ТП

Сформулированное выше определение подчеркивает, во-первых, наличие в составе АСУ ТП современных автоматических средств сбора и переработки информации, в первую очередь средств вычислительной техники; во-вторых, роль человека в системе как субъекта труда, принимающего содержательное участие в выработке решений по управлению; в-третьих, что АСУ ТП – это система, осуществляющая переработку технологической и технико-экономической информации.

Еще один важный признак АСУ ТП – это осуществление управления в темпе протекания технологического процесса, т.е. в реальном масштабе времени.

Реализация целей в конкретных АСУ ТП достигается выполнением в них определенной последовательности операций и вычислительных процедур, в значительной степени типовых по своему составу и потому объединяемых в комплекс типовых функций АСУ ТП.

Типовой состав технических средств АСУ ТП

Типовой состав технических средств многоуровневой АСУ ТП включает в себя аппаратные, программно-аппаратные и общесистемные средства, а также управляющие вычислительные машины (УВМ) верхнего уровня (семейство СМ ЭВМ) (см. рис.1.2).

Рис. 1.2 Схема взаимодействия аппаратных, программно-аппаратных и обще-системных средств в многоуровневой распределенной АСУ ТП

Приведем состав средств перечисленных групп и некоторые технические характеристики.

Таблица 1.1

НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ, БЛОКА, УСТРОЙСТВА	ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
I. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
Датчики	См. ГОСТ 26.010-81; 26.004-85
Исполнительные устройства (механизмы)	См. СТ СЭВ 3926-82; ГОСТ 7192-80
Модуль одноконтурного (цифрового, аналогового) регулирования	Длина слова 8-10 двоичных разрядов; количество входов-выходов 1-8; емкость памяти 0,5-5 Кбайт; время цикла 5 мс
Блок программно-задающего устройства	Длина слова 8-16 двоичных разрядов; количество входов-выходов 1-8; количество реализуемых участков программ – до 256; время цикла 5 мс
Модуль логико-командного управления	Длина слова 8-10 двоичных разрядов; количество входов-выходов 1-8; количество реализуемых функций 16-256; время цикла 5 мс
Модуль сбора предварительной обработки данных и контроля функционирования	Длина слова 8-10 двоичных разрядов; количество входов-выходов 1-8; количество реализуемых функций 16-256; время цикла 5 мс
Модули гальванической развязки, нормализации и фильтрации	То же
Модули представления данных, индикации, регистрации, выработки и выдачи управляющих воздействий	---
Буферная память	---
Дуплексный канал связи	---
Программируемый многорежимный таймер	---
Устройства для решения специализированных задач, в том числе вычисление тригонометрических, логарифмических и других функций	---
II. ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
Блок многоконтурного регулирования (цифрового, аналого-цифрового)	Длина слова 16 двоичных разрядов, время цикла до 50 мс; число входов-выходов до 1024/128
Блок многосвязного программно-логического управления	То же
Блок многоканального сбора, обработки данных и контроля функционирования	---
Программируемые микропроцессорные контроллеры	Длина слова 8 двоичных разрядов; количество входов-выходов до 128; время цикла 5 мс
III. ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ СРЕДСТВА
Адаптеры связи	---
Блок подключения шин (контроллеры связи)	---
Блок общей памяти	---
Устройство общесистемной диагностики и определения аварийных ситуаций	---
Процессор прямого доступа для накопления текущей информации	---
Пульт оператора-технолога	---