Склад асутп

1. Основні компоненти та їх взаємозвязок.

1. Оперативний персонал (ОП);

2. Технічне забезпечення (ТЗ);

3. Інформаційне забезпечення (ІЗ);

4. Програмне ( на основі математичного ) (ПЗ);

5. Організаційне (ОЗ).

Спрощена схема інформаційної взаємодії компонентів має вигляд:

Зазначимо, що по суті процес функціонування АСУТП (як і будь-якої іншої СУ) є ціленаправленим перетворенням вхідної І у вихідну.

2. Людина – головна ланка в контурі АСУТП.

Оперативний персонал складається з технологів-операторів (диспетчерів), який здійснює контроль та управління ТОУ, і експлуатаційного персоналу, який забезпечує правильність функціонування всіх технічних і програмних засобів системи. Визначення понять “оператор” і “диспетчер” не має чітких меж.

Одна з центральних проблем створення АСУ є реалізація оптимальної взаємодії “людина-машина” (тобто, щоб фізичні і психологічні можливості людини відповідали конструктивно-функціональним особливостям технічних засобів ).

Питання ефективного застосування творчих можливостей людини перш за все розвязується в рамках задачі оптимального розподілу функцій людиною і машиною: людині – людське, машині – машинне.

3. Технічне забезпечення ( в енергетиці ТЗ обєднано в систему збору і обробки даних – СЗОД).

Це комплекс технічних засобів (КТЗ), призначених для функціонування АСУТП. До його складу звичайно входять:

1. пристрої отримання І про стан процесу;

2. технічні засоби прийому (сприймання), перетворення і передачі І по каналах звязку;

3. МП і мікро-ЕОМ;

4. інформаційно-керуючі обчислювальні комплекси (ІКОК);

5. пристрої перетворення, обробки, зберігання І і вироблення команд управління;

6. виконавчі механізми і пристрої;

7. пристрої відображення І.

3.1.Пристрої отримання І.

Призначені для збору і перетворення І без зміни її змісту про контрольовані і керовані параметри ТП. Входом є природні або уніфіковані сигнали, виходом – відповідні значення уніфікованих сигналів.

Уніфікований сигнал (УС) – це сигнал дистанційної передачі І з уніфікованими параметрами, які забезпечують інформаційне спряження (інтерфейс) між блоками, приладами й установками.

Уніфіковані параметри: 1)струму і напруги неперервні; 2) частотні електричні неперервні; 3) електричні кодовані; 4) пневматичні.

Зазначимо, що номенклатура виробів даної групи стрімко розширяється. Тому обмежимось основними пристроями вимірювальної І:

3.1.1. Датчики фізичних величин.

Вартість датчиків в АСУТП складає 40% вартості всього обладнання.

3.1.2. Вимірювальні перетворювачі – переводять вихідний сигнал датчиків у вихідну фізичну величину: переміщення, зусилля, опір, напругу, струм, частоту. Крім традиційних аналогових ВП:

1) мікропроцесорні ВП зі змінними платами (“чіпами”);

2) перетворювачі перепрограмованим запамятовуючим пристроєм (ППЗП) мікро-ЕОМ, що дозволяє налаштувати ВП на роботу з різними датчиками.

3.1.3. Нормуючі перетворювачі – переводять вихідний сигнал ВП з природним виходом сигналів в уніфікований.

3.2. Технічні засоби прийому, перетворення та передачі І.

Призначені для прийому уніфікованих сигналів від ВП, кодування ( шифрування) їх для передачі по каналах звязку і дешифрування у форму, зручну для обробки в пристроях центральної частини ДСП ( державної системи промислових приладів і засобів автоматизації).

Технічно ці функції реалізуються пристроями телевимірювання, телемеханіки, телесигналізації, телеуправління, системами передачі даних, пристроями звязку з обєктом і узгодження.

3.3 ІКОК ( інша назва оперативно-інформаційний керуючий комплекс – ОІКК)

Призначення: управління сукупністю ОУ в реальному масштабі часу. Зазначимо, що в сучасних АСУ ІКОК дуже рідко працює як самостійний, не включений в ЛКОМ, пристрій. Крім того, в АСУТП ( особливо в режимі ПЦУ) він, як правило, не проводить складних розрахунків з високою точністю, тобто є периферійно-орієнтованою ЕОМ.

ІКОК містить:

1. пристрій центрального управління і обробки І ( процесор);

2. пристрій звязку з обєктом ( ПЗО);

3. пристрій зберігання І (память);

4. пристрої системного і позасистемного звязку;

5. пристрій звязку з оперативним персоналом ( операторами-технологами, диспетчерськими службами, обслуговуючим персоналом та ін.);

6. пристрій відліку реального часу (таймер).

Комплексна автоматизація сучасного виробництва вимагає реалізації АСУТП у вигляді ієрархічної інтегрованої децентралізованої СУ на основі ЛКОМ з розділеною обробкою даних.

3.4. Пристрої перетворення, обробки, зберігання І і вироблення команд управління

1. аналізатори сигналів;

2. вторинні прилади;

3. функціональні перетворювачі;

4. пристрої памяті;

5. логічні пристрої;

6. автоматичні регулятори та ін.

Особливе місце – типові МП – засоби контролю, регулювання та управління, орієнтовані на клас обєктів, а не на окремі конкретні ТП. Два напрямки розвитку:

1. МП – установки ( станції), які володіють необхідною функціональною повнотою, автономністю, конструктивною закінченістю ( число каналів 8-256);

2. функції управління розподіляються між спеціалізованими МП-пристроями ( контролерами ) – по суті це спеціалізовані керуючі мікро-ЕОМ для роботи в локальних і розподілених СУ в реальному часі.

Тенденції розвитку програмованих контролерів:

1. модульний принцип побудови;

2. використання вбудованих ( вмонтованих) пристроїв програмування, засобів діагностики працездатності окремих модулей і контролера в цілому;

3. здатність працювати автономно і в мережі контролерів;

4. резервування як на рівні плат, так і на рівні цілого пристрою;

5. розширення функціональних можливостей до рівня МП-станції.

3.5. Виконавчі механізми і пристрої промислових систем автоматики.

Основні блоки ВП:ВМ і регулюючий орган ( РО).

ВП – силовий пристрій, призначений для зміни регулюючої дії на ОУ у відповідності із сигналом ( командою І), яка подається на його вхід від командного пристрою ( регулятора, ручного дистанційного задавача, УОМ).

3.6.Пристрої відображення І.

ПВІ – технічні засоби, призначені для створення динамічних І-моделей контрольованих або керованих обєктів. Забезпечують ефективну взаємодію людини-оператора з СУ і ОУ. Роль ПВІ достатньо велика, так як вони впливають на прийняття рішень.

У конструкції повинні бути враховані психофізіологічні особливості людини:

1. швидкодія оператора;

2. точність роботи;

3. надійність;

4. психічна напруженість.

Типи ПВІ:

1. з Е-механічними та е/м перетворювальними елементами;

2. з використанням ламп розжарення;

3. з газорозрядними приладами;

4. з Е-люмінісцентними приладами індикації;

5. з рідкокристалічними приладами;

6. з електронно-променевими трубками прямого бачення ( дисплеї);

7. на базі ЕПТ з проекцією;

8. оптичні ПВІ.

Інтерфейс – сукупність уніфікованих апаратних, програмних і конструктивних засобів, необхідних для реалізації алгоритму взаємодії різних функціональних блоків в автоматизованих системах обробки І й управління в умовах стандарту і забезпечення інформаційної, електричної і конструктивної сумісності вказаних блоків.