Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом

В основу построения системы должны быть положены принципы открытости. Общая структурная схема автоматизации представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Структурная схема автоматизации
АСУ ТП должна быть реализована как многоуровневая, включающая три уровня:
нижний уровень автоматизации включает контрольно–измерительные приборы (датчики), преобразователи и исполнительные механизмы;
средний уровень автоматического управления и регулирования с использованием контроллеров предназначен для координации работы системы, состоянии оборудования и передаче управляющих воздействий оператора;
верхний уровень с использованием автоматизированного рабочего места оператора предназначенного для накопления данных о ведении технологического процесса, оптимизации и расчета уставок, мониторинга физических параметров.
Первый уровень САУ предназначен для сбора и первичного преобразования параметров технологического процесса;
передачипреобразованныхсигналоввустройстваввода управляющего контроллера;
осуществления управляющих воздействий на технологическое оборудование
Первый уровень системы автоматизированного управления реализован с применением следующих устройств:
датчики различных видов (датчики давления, расхода, положения и т.д.);
исполнительные механизмы (клапаны и т.д.);
Второй уровень системы автоматизированного управления предназначен для:
сбора информационных сигналов о значениях параметров технологического процесса от датчиков технологического оборудования;
обработки поступивших сигналов в соответствии с заданными алгоритмами;
выдачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы;
автоматического управление технологическим оборудованием и контроля его работы;
Третий уровень системы автоматизированного управления предназначен для:
сбора,первичнойобработки, индикации, регистрации, сигнализации о значениях технологических параметров;
контролясостояниятехнологического оборудования хода технологического процесса;
диагностики состояний аппаратных средств программно-технического комплекса;
отображения технологической информации.
Назначение и функции системы автоматического управления
Цель создания системы – средствами автоматизации обеспечить технологический процесс современными, полномасштабными функциями по контролю и управлению:
информационно-вычислительными, групповым управлением технологическими узлами, документированием и другими;
улучшающими условия для принятия решений (автоматизации анализа отдельных ситуации, улучшения комфортности работы);
повышающими коэффициент использования печи (сокращением времени на текущие ремонты за счет самодиагностики, замены отдельных модулей без снятия напряжения, наличия резерва и автоматической реконфигурации программно-технического комплекса (ПТК));
экономии трудовых, материальных и финансовых ресурсов на поддержании средств автоматизации в работоспособном состоянии (уменьшение номенклатуры запасных исполнительных частей, датчиков и ассортимента аппаратуры, сокращение объемов работ по метрологии, объемов работ по техническому обслуживанию, автоматизация при сопровождении и актуализации системы, других возможностей ПТК).
Диагностика собственными средствами контроллеров и систем визуализации:
-АСУ должна иметь средства диагностики, позволяющие осуществлять проверку работоспособности оборудования, средств связи и средств вычислительной техники в рабочем режиме;
-на системе визуализации должны быть отображены мнемосхемы - электрические (включая привода), гидравлические и др., с отображением диагностической информации по устройствам

. В аппаратной части системы управления уровня 1 необходимо предусмотреть всю необходимую аппаратуру (например, блок-контакты, реле контроля тока, реле контроля напряжения и т.д.) для возможности отображения достоверной информации на мнемосхемах системы визуализации. Должны быть разработаны сервисные кадры по контролю состояния комплекса оборудования систем управления и визуализации, сервисные кадры по основным контурам регулирования;
-контроллеры, выполняющие управление, должны вести анализ состояния объекта управления и исполнительных механизмов с выработкой соответствующих предупреждающих и аварийных сообщений технологическому и обслуживающему персоналу.
Система должна базироваться на применении современных программно-аппаратных средств, уже используемых и апробированных, либо планируемых к внедрению в качестве типового проектного решения.
Предпочтительным является применение открытых систем, имеющих общеизвестные или детально описанные интерфейсы, допускающих легкую модернизацию, стыковку с другими системами и наращивание функций.
Сигналы от датчиков должны быть унифицированы (окончательно решается на стадии выбора технических средств:
аналоговые – 4-20 мА;
логические – типа «сухой контакт» или потенциальные 24В.
Информационные функции модернизированной системы автоматического управления
Информационные функции (задачи), выполняемые автоматически (по инициативе системы) в темпе протекания технологического процесса:
сбор, первичная обработка и регистрация информации о технологическом процессе и состоянии технологического оборудования;
сбор и регистрация информации о состоянии исполнительных механизмов, схем автоматического управления, регулирования и технологических защит;
отображение информации на мониторах и приборах, установленных по месту;
технологическая сигнализация;
представление выходных форм оперативных задач.
Информационные функции (задачи), выполняемые по запросам персонала:
представление на мониторах оперативной информации: мнемосхем, графиков, таблиц, и т.п.;
распечатка оперативных отчетных документов: графиков, таблиц и т.п.;
выдача сообщений о ходе выполнения программ функционально-группового управления;
фиксация содержимого мгновенной базы данных;
представление на мониторах и распечатка выходных форм неоперативных задач.
Система должна предотвращать несанкционированный (случайный или преднамеренный) доступ к отдельным видам информации