Добавить событие или афиша на сайт

Блог Hi-tech Применение систем асу ...

Применение систем асу тп

08.04.2013

История АСУ ТП

Появление автоматизированных систем управления технологическими процессами стало следствием синтеза и встречного развития автоматизированных систем управления (АСУ) и локальной автоматики.

АСУ
Термин АСУ появился в момент, когда в системы управления для решения различных задач начали внедрять вычислительную технику. Типовая АСУ вначале выглядела как двухуровневая система: нижний уровень отвечал за сбор информации, а верхний - за принятие решения. Поток информации поступал от объекта управления к оператору, который обменивался данными с ЭВМ и осуществлял управление объектом. Вычислительные мощности использовались лишь для того, чтобы облегчить оператору или диспетчеру обработку поступающей информации. В качестве объекта управления могли подразумеваться как технические средства, так и производственные структуры, между которыми с точки зрения теории автоматизации нет принципиальной разницы. Отличие появилось только в названии: автоматизированное управление производством (предприятием) стали обозначать АСУП, автоматизированное управление техническими средствами и процессами – АСУ ТП. Первые АСУ ТП создавались путем объединения с уже созданными телемеханическими системами ЭВМ, причем оператор становился одновременно и оператором ЭВМ, и диспетчером телемеханической системы. Однако до эпохи персональных компьютеров один оператор был не в состоянии - в дополнение к своим непосредственным обязанностям по управлению телемеханической системой - справляться еще и с управлением ЭВМ, которая зачастую требовала внимания значительно большего, чем телемеханическая система. Поэтому теоретические разработки таких АСУ ТП весьма редко воплощались на практике, да и то лишь в тех областях, где экономический эффект от внедрения ЭВМ в технологический процесс не имел решающего значения (космическая, военная сферы). По мере развития и удешевления вычислительной техники пути дальнейшего развития АСУ ТП стали очевидными: попытаться возложить на ЭВМ часть функций, выполняемых оператором. Однако описанная выше структурная схема уже не соответствовала этим задачам, и попытки ее модернизировать, добавив поток информации от объекта непосредственно к ЭВМ и управление объектом при помощи ЭВМ, минуя оператора, сразу же выявили ее неработоспособность. ЭВМ не способна воспринимать входную информацию в том же виде, что и оператор, как не способна непосредственно управлять технологическим процессом. Попытки преобразовывать сигналы для ввода и адаптировать управление с учетом требований ЭВМ приводили к усложнению и удорожанию системы, что не всегда оправдывало сами усовершенствования. Такая ситуация (по крайней мере, в Советском Союзе) существовала примерно до середины 80-х годов.

Локальная автоматика
Локальная автоматика развивалась от выполнения частных задач управления одним процессом или объектом к управлению комплексом из нескольких процессов или объектов. Комплекс технических средств, обеспечивающих автоматическое функционирование группы технологических процессов или технических средств, получил название системы автоматического управления (САУ). САУ предполагают функционирование процесса без вмешательства человека. Первые САУ реализовывались на аналоговых регуляторах и релейных схемах автоматического управления и были довольно широко распространены и успешно применялись как в качестве небольших узлов автоматического управления, так и в больших телемеханических системах. Однако попытки создать полностью автоматическую, большую (более 100 контролируемых и управляемых параметров) телемеханическую систему при помощи аналоговой автоматики и релейных схем управления приводили к тому, что зачастую физический объем и стоимость такой системы оказывались значительно больше, чем у самого объекта (или группы объектов) управления. Да и надежность таких систем была невелика. Поэтому параллельно с автоматической системой управления всегда создавалось ручное управление, что, естественно, не способствовало ни упрощению, ни удешевлению оборудования. Релейные схемы управления легко поддаются моделированию программными средствами, поэтому было вполне естественно попытаться использовать для этих целей вычислительную технику. Такая возможность возникла с появлением мини- и микроЭВМ. И здесь встала уже знакомая проблема адаптации, только в данном случае вычислительной техники к локальной автоматике. При построении "снизу" реальная работоспособность АСУ ТП оказалась той же, что и при построении "сверху".

Движение навстречу
Таким образом, развитие АСУ и локальной автоматики шло во встречных направлениях, но до определенного момента теоретически хорошо разработанные схемы построения АСУ ТП с двухуровневой архитектурой на практике оказывались или слишком сложными и дорогими, или неработоспособными. Чтобы эти два направления «встретились», потребовалось целенаправленное развитие средств автоматизации, в первую очередь в плане совместимости датчиков и исполнительных механизмов с цифровой аппаратурой обработки данных. Необходимо было преодолеть такое важное ограничение, как высокая стоимость вычислительной техники. Наиболее приемлемым решением обеих проблем сразу стало создание программируемых управляющих микропроцессорных контроллеров. Программируемые контроллеры, будучи по своей сути цифровыми (а значит, легко совместимыми с управляющими машинами верхнего уровня), имеют специализированные блоки для управления и связи со всевозможными аналоговыми, дискретными и цифровыми датчиками и исполнительными механизмами. Широкое распространение контроллеров совпало по времени с началом распространения персональных компьютеров. Поэтому можно сказать, что простые и недорогие реально работающие автоматизированные системы управления технологическими процессами начали появляться в тот же момент, когда в повседневной жизни вместо термина ЭВМ начал употребляться термин "персональный компьютер", или просто компьютер. С применением программируемых контроллеров типовая схема построения АСУ ТП приобрела вид цепочки: оператор - управляющий компьютер - управляющие программируемые контроллеры - датчики и исполнительные механизмы - объекты управления, где обмен информацией шел в обоих направлениях. При построении АСУ ТП по данной схеме оператор уже не может непосредственно влиять на технологический процесс, воспринимая информацию непосредственно с датчиков и управляя исполнительными механизмами. Хотя создание параллельного ручного управления в принципе возможно, но в нем нет необходимости, так как надежность системы в большинстве случаев достаточна, а аварийные ситуации могут отрабатываться как управляющим компьютером, так и программируемыми контроллерами. Такая архитектура АСУ ТП подразумевает, что каждый аппаратный уровень может принимать на себя часть функций иных уровней. Например, все функции управления технологическим процессом можно возложить на управляющие контроллеры, а компьютер верхнего уровня в этом случае будет только отображать ход процесса. Можно использовать контроллеры лишь как передаточное звено, а всем процессом будет управлять компьютер или даже оператор. На практике чаще всего функции обработки поступающей с датчиков информации и принятия управленческого решения распределены между управляющим компьютером и контроллерами; оператор задает лишь начальные условия технологического процесса и при необходимости корректирует сам процесс. Такая архитектура позволяет легко наращивать системы автоматизированного управления. Нет никаких принципиальных ограничений, запрещающих в случае необходимости одновременно управлять несколькими процессами или объединять несколько процессов в один. Компьютер верхнего уровня может быть соединен и с другими компьютерами, которые выполняют задачи, не связанные с технологическими процессами, например, функции бухгалтерии, отделов маркетинга, кадров и т.д. В таком случае АСУ ТП будет составлять часть одного из компонентов единой информационно-управляющей системы.

Применение систем асу тп сегодня
В настоящее время такие системы представляют собой объект активных теоретических исследований. Исследователи, используя новый технологический уровень, вернулись к созданию моделей комплексной автоматизации процессов, производств и производственных структур. Единые открытые вычислительные системы позволяют управлять распределенными децентрализованными эволюционирующими структурами с ограниченным взаимодействием, способными поддерживать по мере потребностей механизм налаживания новых связей или углублять их взаимодействие. Все необходимые аппаратные средства для таких систем уже созданы или легко могут быть созданы. Активно разрабатывается для этих целей системо-независимое программное обеспечение. Главная проблема состоит в создании системы протоколов функционирования сети. Если решение задач бухгалтерских, маркетинговых и прочих офисных приложений успешно решается при помощи локальных компьютерных сетей, то привнесение в эту сеть задач АСУ ТП предъявляет новые требования к ее функционированию: возможность работы в режиме реального времени, максимальный приоритет при работе с объектом управления, надежность протоколов связи с объектами и самотестирование системы на предмет утери связи с контролируемым процессом. Что касается ПО непосредственно для АСУ ТП, то для создания автоматизированных технологических процессов существуют и успешно применяются пакеты, называемые в технической литературе SCADA-программами (Supervisory Control and Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных). Эти программы позволяют обеспечить двустороннюю связь в реальном времени с объектом управления и контроля, визуализацию информации на экране монитора в любом удобном для оператора виде, контроль нештатных ситуаций, организацию удаленного доступа, хранение и обработку информации. SCADA-пакеты обеспечивают гибкость системы, поддерживают распределенную архитектуру, возможность разработки драйверов, масштабируемость, резервируемость, поддержку специализированных языков программирования. Микропроцессорные промышленные управляющие контроллеры также имеют собственные языки программирования, позволяющие описать конкретный процесс: это так называемые языки релейных схем со встроенными булевыми операциями. Контроллеры можно программировать и при помощи Ассемблера или языка высокого уровня, чаще всего C, с последующим компилированием и загрузкой управляющих программ в память контроллера. В настоящее время создание АСУ ТП, особенно небольших, не является чем-то исключительным. Наработаны типовые схемы, схемные и программные решения, используя которые разработчики даже не акцентируют внимание на том, что они создают АСУ ТП, - просто решаются текущие задачи управления оборудованием или процессом. Это свидетельствует о том, что автоматизация уже достигла той степени обыденности, что и, например, электрификация. Тем не менее, новые применения или новые решения в этой области всегда привлекают внимание - вспомним хотя бы управление автоматической стиральной машиной через Интернет.

© http://wiki.mvtom.ru/index.php/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%80%D0


Общение на форуме


Обсуждают в разделе Кино
Ваше мнение о "" Гость:
Производство матрацев. Реализация текстильной продукции https://goo.gl/5WYADp - матрас производст......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
fair go casino login kpvbu Гость:
His experimental methods in seeking the blend of labors covered the whole ?eld of reasonable depicti......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
Enjoy daily galleries http://lesbiansextube.bloglag.com/?ann porn techno taiwan porn sluts hot po......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
online casinos sign up bonus Гость:
gambling age nevada <a href=http://spaceonlinecasino.com/>casino games</a> <a href=&q......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
fair go casino login kpvbu Гость:
Federal Reserve Bank of Cleveland, “Why Slight Question Lending Isn’t What It Used to Be”. Obv......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
Концерт гр. «Лока» Гость:
The exceedingly of muscle foible varies unreservedly considerably involving almost always all muscle......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
fair go casino login kpvbu Гость:
The patient should be counseled to rod into knee brotherly sports, such as cycling and swimming. Hem......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
Гость:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
деньги вложение деньги вложение деньги вложение пассивный доход инвестиционный фонд investpofis и......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Фото
eqw :
qewwqe...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
Olga kalina Гость:
http://domkastrul.ru/articles/articles-sadovye-rasteniya/akvilegiya.html ...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Гость:
https://u.to/EIIzFA Sani Sticks - &#1087;&#1072;&#1083;&#1086;&#1095;&#1082......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
Эстафета олимпийского огня СОЧИ 2014 Пет... Гость:
Пункт секционирования псс-10, Ктп комплектные трансформаторные подстанции москва, Производство ктп......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
Make a style declaration with this statement earring!.For wholesale thing you can see Chinabrands t......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
The number of instances of a multiple instance vigour might off not be resolute when modeling a pipe......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
It is not guilty that some students maintain to advantage about skills and approaches which are inap......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
Free sex is near! Anal blowjob classic Гость:
Hi, we launched a new project. Divorced girls want sex! If interested come in http://bestgirls.iseek......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
I havenn\'t examined alk 360 yet, however the 24 I did look at were all undamaged upon arrival.sugg......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
online gambling new jersey Гость:
internet high stakes gambling action <a href=http://neoonlinecasino.com/>canada casino</a&g......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Места
Клуб "Рай.com" Гость:
Thanks for your insight.. This will certainly be taken treatment of by the providers. Price......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
fair go casino login kpvbu Гость:
The probe showed that immu- nity against a condition could be achieved by using a vaccine that did n......

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Обо всём
:
...

перейти к обсуждению

Обсуждают в разделе Город
XYZ|&amp;#22283;&amp;#20013;&... Гость:
XYZ|&#22283;&#20013;&#22522;&#28204;|&#22522;&#28204;|&#22522;&#2820......

перейти к обсуждению

все темы обсуждений

Мы ВКонтакте!

Новое на сайте


все обновления