Министерство образования и науки Украины
Министерство промышленной политики Украины
Государственный институт подготовки и переподготовки кадров промышленности»
К о н с п е к т л е к ц и й
по дисциплине ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Систем автоматизации
для студентов профессиональной ориентации
6.092500 «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии» Преподаватель к.Т.Н., доц. О.Е.Потап
Утверждено
на заседании кафдры ИАТП.
Протокол № 6
от «_8_»__12_____2007 г.
Днепропетровск 2007
УДК 681.326
Потап О.Е. Основы проектирования систем автоматизации: Конспект лекций. – Днепропетровск: ГИПОпром, 2007. – 48 с.
Рассмотрены общие вопросы и принципы построения АСУ ТП, жизненный цикл АСУ ТП, последовательность их проектирования, состав и содержание проектной документации, Изложены приемы разработки основных типов схем. Особое внимание уделено особенностям проектирования программного обеспечения.
Предназначено для студентов специальности 7.092501 – «Автоматизированное управление технологическими процессами и производствами» в качестве пособия при изучении дисциплин «Основы проектирования систем автоматизации», «Автоматизация технологических процессов», может использоваться студентами других специальностей при изучении дисциплины «Автоматизация производственных процессов. Микропроцессорная техника».
Издается в авторской редакции
Рецензенты: А.П.Егоров, канд.техн.наук, доцент
(Национальная металлургическая академия Украины)
В.Н.Куваев, канд.техн.наук, доцент
(Национальный горный университет Украины)
Редактор: О.Е.Потап, канд.техн.наук, зав. кафедрой ИАТП (ГИПОпром)
ГИПОпром, 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ……………………………………………………………………. |
4 |
1. Общие положения АСУТП ..……………………………………………. |
5 |
1.1. Определение АСУ ТП ……………………………………………... |
5 |
1.2. Функции АСУ ТП ………………………………………………….. |
6 |
1.3. Классификация АСУ ТП …………………………………………... |
10 |
1.4. Состав АСУ ТП …………………………………………………….. |
12 |
1.5. Жизненный цикл АСУ ТП ………………………………………… |
15 |
2. Техническое задание на создание АСУ ТП ……………………………. |
18 |
2.1. Содержание технического задания ……………………………….. |
18 |
2.2. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) ………… |
21 |
3. Проектирование функциональной и организационной структуры АСУ ТП ………………………………………………………………….. |
22 |
3.1. Схема функциональной структуры ……………………………….. |
22 |
3.2. Схема организационной структуры ………………………………. |
24 |
4. Проектирование информационного обеспечения АСУ ТП ………….. |
25 |
4.1. Состав информационного обеспечения …………………………... |
25 |
4.2. Классификация сигналов в АСУ ТП ……………………………… |
25 |
4.3. Таблицы перечней входных сигналов …………………………….. |
26 |
4.4. Таблицы перечней выходных сигналов …………………………... |
27 |
5. Проектирование программного обеспечения АСУ ТП ……………….. |
28 |
5.1. Требования к алгоритмам ………………………..………………… |
28 |
5.2. Правила составления блок-схем алгоритмов …………………….. |
29 |
5.3. Особенности алгоритмов систем автоматизации ………………... |
31 |
5.4. Программный опрос датчиков …………………………………….. |
32 |
5.5. Ввод сигналов по прерыванию ……………………………………. |
35 |
5.6. Типовой алгоритм ввода сигналов от двухпозиционных датчиков ………………………..…………………………………… |
37 |
5.7. Алгоритмические методы повышения надежности ввода сигналов …………………..………………………………………… |
39 |
5.8. Применение прерываний таймера для отсчета временных интервалов …………………..……………………………………… |
43 |
5.9. Алгоритмы систем автоматического регулирования ……………. |
45 |
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Основы проектирования систем автоматизации» завершает специальную подготовку бакалавров по направлению «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии». В предшествующих ей дисциплинах профессиональной направленности рассматривались отдельные понятия, идеи, средства и методы расчетов, касающиеся управления технологическими процессами. Эта дисциплина посвящена объединению отдельных составляющих в законченную систему.
В АСУ ТП все компоненты должны соответствовать друг другу. Достаточно одного неудачного решения, касающегося какой-либо части или компонента, чтобы поставить под угрозу работу всей системы.
Не существует готового рецепта, как спроектировать АСУ ТП. Теория автоматического управления, идентификация и моделирование помогают определить подходы к автоматизации и алгоритмы управления, однако, в конечном итоге, проектирование системы в большей мере является искусством, нежели наукой. Для того, чтобы понять, «что такое хорошо, а что такое плохо», в первую очередь необходим опыт.
Настоящий конспект содержит материал первого модуля дисциплины «Основы проектирования систем автоматизации».
В первой теме рассмотрены общие положения, касающиеся АСУ ТП. Материал этой темы представлен в традиционном виде: текст с иллюстрациями. Материал последующих тем оформлен как комплект слайдов и, по существу представляет опорный конспект для последующей самостоятельной работы студентов.