Статьи

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП)  17.11.2016 16:34

Основными целями создания АСУ ТП являются:

-       повышение эффективности производства путем снижения трудозатрат при проведении технологических операций;

-       информационное обеспечение персонала (включая регистрацию событий) в штатных режимах и в аварийных ситуациях с последующей возможностью ее анализа;

-       автоматизация бизнес-процессов при оперативном учёте принимаемых, хранимых и отпускаемых ресурсов;

-       повышение производительности труда;

-       снижение потерь;

-       оптимизация планирования работы оборудования и его ремонта;

-       повышение качества учетных операций;

-       снижение риска возникновения аварийных и нештатных ситуаций.

Кроме достижения вышеперечисленных целей, АСУ ТП должна соответствовать требованиям промышленной безопасности к системам контроля и автоматизации, нормативным документам технологического проектирования.

В АСУ ТП должны быть представлены следующие уровни (см. рис. 1), определенные в стандарте ISA95 и целевой ИТ-модели:

-       Уровень АСУТП;

-       Уровень полевого КИП – уровень взаимодействия с существующим и новым оборудованием;

-       Уровень контроллеров (ПЛК) – ПЛК подсистем распределенной системы управления и систем противоаварийной защиты (ПАЗ), линии связи между ними. На этом уровне обеспечивается сбор, обработка информации, автоматическое управление технологическим оборудованием;

-       Уровень SCADA – на этом уровне выполняются задачи отображения технологической информации, архивация параметров и событий. В этот уровень может входить АРМ операторов АСУТП (тонкие клиенты), резервированный сервер виртуализации АСУТП (для развертывания виртуальных машин АРМ операторов и резервированного сервера АСУТП), а также специализированное ПО для визуализации и управления технологическими процессами;

-       Уровень MES – на этом уровне выполняются задачи оперативного управления бизнес-процессами;

-       Уровень ERP – уровень взаимодействия ERP системы, отвечающей за коммерческий учет ресурсов.

Рис. 1

Взаимодействие между уровнями (компонентами системы) должно быть документировано и построено по открытым протоколам.

Структура системы должна соответствовать магистрально-модульному принципу построения с сетевой организацией обмена информацией между устройствами, иметь распределенное программное обеспечение и базу данных, доступную (с заданными ограничениями) всем абонентам промышленной сети.

АСУ должна иметь программные и аппаратные средства для подключения существующих и разрабатываемых в смежных проектах автоматизированных систем.

АСУ должна иметь гибкую структуру, быть наращиваемой, легко адаптироваться к изменениям характеристик технологических процессов во времени, обеспечивать модификацию алгоритмов решения задач и наборов, участвующих в них переменных, конфигурирование схем регулирования и управления, допускать расширение объема информационных задач и задач управления.

Система должна иметь гибкую структуру, обеспечивать возможность модификации алгоритмов решения задач и наборов, участвующих в них переменных, конфигурирования схем регулирования и программно-логического управления с целью поддержания системы на требуемом уровне.

АСУ ТП должна соответствовать следующим трабованиям:

-           обеспечение во всем технологическом диапазоне работы автоматического регулирования технологических параметров и управление оборудованием;

-           обеспечение во всех режимах работы достоверного своевременного отображения и регистрации информации;

-           обеспечение диагностики неисправностей технических и программных средств АСУ, предотвращающей выдачу ложных команд управления технологическому оборудованию и позволяющей своевременно устранять неисправности, и исключать сбои в работе оборудования АСУ.

-           АСУ должна иметь резерв по каналам ввода-вывода не менее 20%.

Кроме аппаратного резерва АСУ должна обладать временной и функциональной избыточностью:

-           объем свободной рабочей памяти контроллера должен составлять не менее 30% от общего объёма рабочей памяти контроллера;

-           время выполнения прикладной программы контроллера должно быть не более 70% от времени выполнения основного программного цикла контроллера;

-           количество свободных блоков данных - не менее 30% от общего количества.

При завершении монтажно-наладочных работ необходимо проверить комплектацию КТС, монтаж и соответствие проекту, качество монтажа.

На стадии проведения наладочных работ проводятся автономные испытания составляющих средств системы контроля, а также автономные испытания каждой отдельной функции системы.

В процессе комплексной наладки системы должны быть проведены испытания на работоспособность всех программных комплексов, реализующих функции системы.

Перед вводом в опытную эксплуатацию должны быть проведены предварительные испытания на работоспособность и правильность функционирования в реальных условиях предприятия.