Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Турбіни для Дністровської ГАЕС має постачати «Турбоатом», а не «CNEEC»…
19.11.2018р.

Намір державного ПрАТ «Укргідроенерго» замовити...

Можна взяти участь у світовому конкурсі Start Up Energy Transition
19.11.2018р.

Українські компанії та стартапи, що розробляють...

Консолідація зусиль для забезпечення сталого розвитку…
19.11.2018р.

9-й Міжнародний форум з енергетики для сталого...

Енергоальтернативна ініціатива інженера-селянина
16.11.2018р.

Фаховий інженер Анатолій Стафійчук з села Бронниця,...

За 10 місяців експортовано електроенергії на $266 млн
16.11.2018р.

Україна у січні – жовтні 2018 року експортувала...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

2341
21.04.2008р. |
Широкі можливості автоматизації

Основною проблемою, яка вирішується у процесі створення сучасних автоматизованих систем керування технологічними процесами (АСК ТП), є вибір технічних, програмних та інструментальних засобів для реалізації алгоритмів контролю та керування. Велика кількість програмно-технічних комплексів на ринку засобів промислової автоматики, з одного боку, надає широкі можливості для створення високоякісних і надійних автоматизованих систем, а з іншого, потребує обґрунтованого і ретельного підходу до прийняття технічних рішень щодо апаратури і програмного забезпечення.

Термін “автоматизовані системи керування” вперше з’явився тоді, коли для вирішення різноманітних завдань у системи керування почали впроваджувати обчислювальну техніку. Типова система керування від самого початку мала дворівневу структуру: нижній рівень відповідав за збір інформації, а верхній за прийняття рішень. Інформація про стан системи надходила від об’єкту керування до оператора, який обмінювався даними з ЕОМ і здійснював керування об’єктом. Обчислювальні потужності використовувались лише для полегшення обробки інформації оператору або диспетчеру.
Перші автоматизовані системи керування створювались шляхом об’єднання з телемеханічними системами ЕОМ, причому оператор одночасно виконував функції диспетчера телемеханічної системи і оператора ЕОМ. З розвитком і здешевленням обчислювальної техніки шляхи для подальшого удосконалення систем автоматизації стали очевидними: перекласти на ЕОМ частину функцій, які виконувались оператором.

Локальна автоматика розвивалась у двох напрямках, залежно від виду завдання: керування одним процесом чи об’єктом керування - комплексом з декількох процесів або об’єктів. Комплекс технічних засобів, що забезпечував автоматичне функціювання групи технологічних процесів, отримав назву системи автоматичного керування (САК). Перші САК реалізовувались на аналогових регуляторах і релейних схемах автоматичного керування, вони були доволі широко розповсюджені і успішно використовувались як у невеликих вузлах автоматичного керування, так і у телемеханічних системах. Однак, спроби створити повністю автоматизовану, велику (з понад 100 контрольованими і керованими параметрами) телемеханічну систему за допомогою аналогової автоматики і релейних схем керування довгий час були невдалими, оскільки фізичний об’єм і вартість такої системи виходили значно більшими, ніж самого об’єкту керування, та й надійність таких систем була незначною. Тому разом із автоматизованою системою керування завжди створювалось ручне керування, що, звісно, ще більше ускладнювало та здорожувало системи.

Релейні схеми керування зручно моделювати програмними засобами, тож з появою персональних ЕОМ почала застосуватись обчислювальна техніка. І тут вже постала проблема адаптації обчислювальної техніки до систем автоматики. Таким чином, розвиток автоматизованих систем керування і локальної автоматики йшли назустріч один одному. Зустріч цих двох напрямків залежала від розвитку засобів автоматизації, насамперед у плані сумісності датчиків і виконавчих механізмів з цифровою апаратурою обробки даних. Необхідно було також подолати таке обмеження, як висока вартість обчислювальної техніки. Найбільш доцільним рішенням обидвох проблем стало створення програмованих мікропроцесорних контролерів.

Програмовані контролери, що є по своїй суті цифровими (а отже, сумісними з керувальними машинами верхнього рівня), мають спеціалізовані блоки для керування і зв’язку з різноманітними аналоговими, цифровими датчиками і виконавчими механізмами. Широке розповсюдження контролерів збіглось з початком розповсюдження персональних комп’ютерів. Тому можна сказати, що прості і недорогі системи керування технологічними процесами почали з’являтися у той момент, коли у повсякденному житті замість терміну “ЕОМ” почав використовуватись термін “персональний комп’ютер”. Із застосуванням програмованих контролерів типова схема побудови АСК ТП набула вигляду: “оператор - комп’ютер керування – керовані програмовані контролери – датчики та виконавчі механізми – об’єкти керування”, де обмін інформацією проводився у двох напрямках.

При побудові автоматизованих систем керування за такою схемою оператор вже не міг безпосередньо впливати на технологічний процес, сприймаючи інформацію безпосередньо з датчиків і керуючи виконавчими механізмами. Але у цьому не стало потреби, хоча створення паралельного ручного керування там було можливим, оскільки надійність системи загалом достатня, і аварійні ситуації можуть оброблятись як комп’ютером керування, так і програмованими контролерами. У такій архітектурі АСК ТП кожен апаратний рівень може приймати на себе частину функцій інших рівнів.

Наприклад, усі функції керування технологічним процесом можна покласти на керовані контролери, а комп’ютер верхнього рівня у цьому випадку буде тільки відображати перебіг процесу. Контролери можна використовувати як передавальну ланку, а усім процесом керуватиме комп’ютер або оператор. На практиці найчастіше функції обробки інформації, яка надходить з датчиків, і прийняття рішення розподіляються між керувальним комп’ютером і контролерами, оператор задає лише початкові умови технологічного процесу і за потреби коригує сам процес. Така архітектура дозволяє легко нарощувати системи автоматизованого керування. Немає ніяких принципових обмежень, які забороняють у випадку необхідності одночасно керувати декількома процесами або об’єднувати процеси в один. Комп’ютер верхнього рівня може бути з’єднаним з іншими комп’ютерами, які виконують завдання, не пов’язані з технологічними. У такому випадку АСК ТП буде становити частину компонентів єдиної інформаційно-керованої системи.

Сучасні системи автоматизованого керування.

Нині системи автоматизованого керування є об’єктами активних досліджень. Дослідники, використовуючи новий технологічний рівень, повернулись до створення моделей комплексної автоматизації процесів, виробництв та виробничих структур. Для цього активно розробляється системно-незалежне програмне забезпечення. Основна проблема полягає у створенні системи протоколів функціювання мережі, оскільки АСК ТП ставить нові вимоги до її функціювання: можливість роботи у режимі реального часу, максимальний пріоритет при роботі з об’єктом керування, надійність протоколів зв’язку з об’єктами і самотестування системи на предмет втрати зв’язку з контрольованим процесом.



Щодо програмного забезпечення АСК ТП, то нині успішно застосовуються пакети, які називаються SCADA-програмами (Supervisory Control and Data Acquisition – диспетчерське керування і збір даних). Ці програми дозволяють забезпечити двобічний зв’язок з об’єктами керування і контролю, візуалізацію інформації на екрані монітору у будь-якому зручному для оператора вигляді, контроль позаштатних ситуацій, організацію віддаленого доступу зберігання та обробки інформації.
SCADA-пакети складаються із декількох програмних блоків: модулі доступу і керування сигналізації, бази даних реального часу, бази даних і модулі вводу-виводу і позаштатних ситуацій. Основна вимога, що ставиться до SCADA-систем, – коректна робота у режимі реального часу. Причому, головним приорітетом при передачі і обробці мають сигнали, які надходять від технологічного процесу або впливають на його перебіг. Джерелами даних у SCADA-системах можуть бути:
- драйвери зв’язку з контролерами, які повинні мати засоби захисту і відновлення даних в разі збоїв, автоматично повідомляти оператора і систему про втрату зв’язку, за потреби подавати аварійні сигнали;
- реляційні бази даних. SCADA-системи підтримують протоколи, незалежні від типу бази даних, завдяки чому джерелом даних можуть бути такі системи керування, як Access, Oracle тощо. Такий підхід дозволяє оперативно змінювати налаштовування технологічного процесу і аналізувати його хід поза системою реального часу різноманітними, спеціально створеними для цього програмами;
- додатки, що містять стандартний інтерфейс DDE (Dynamic Data Exchange) або технологію OLE (Object Linking and Embedding), що дозволяє включати і вбудовувати об’єкти. Це дає можливість використовувати стандартні офісні програми, наприклад Microsoft Excel.

Введення і виведення даних організовано у вигляді системи спеціальних функційних блоків. Інформація про процес зберігається у базах вводу-виводу. Вхідні блоки отримують інформацію і перетворюють її у вигляд, придатний для подальшого аналізу і обробки. Блоки обробки реалізують алгоритми контролю і керування, як-от ПІД-регулювання, затримка, сумування, статистична обробка, над числовими даними можуть проводитись операції алгебри логіки тощо. Вихідні блоки передають сигнал керування від системи до об’єкту. Для зв’язку з цими об’єктами використовуються широко розповсюджені інтерфейси передачі даних RS-232, RS-422, RS-485 тощо.

Одним з найважливіших моментів при створенні АСК ТП – є це організація такої системи керування, яка б забезпечувала надійність і оперативну обробку аварійних ситуацій як у самій системі керування, так і технологічному процесі. Аварійне оповіщення і обробка аварійних ситуацій у технологічному процесі у більшості SCADA-системах виокремлюються в модуль з найвищим пріоритетом. Надійність системи керування досягається за рахунок резервування. Можна зарезервувати усе: сервер, його окремі завдання, мережеві з’єднання і окремі зв’язки з апаратурою.
Щоб не створювати подвійне навантаження на мережу, резервування відбувається за “інтелектуальним алгоритмом”: основний сервер взаємодіє з апаратурою і періодично надсилає повідомлення резервному серверу, який зберігає у пам’яті поточний стан системи. Якщо основний сервер виходить з ладу, резервний бере на себе керування системою і працює доти, поки не запрацює основний. Одразу після цього бази даних основного сервера оновлюються даними резервного, і керування повертається до основного сервера.

Усі SCADA-системи відкриті для подальшого розширення й удосконалення і мають для цього вбудовані мови програмування високого рівня або допускають підключення програмних кодів, написаних самими користувачами. Крім того, до систем можна підключити об’єкти ActiveX, стандартні динамічні бібліотекиDLL. Для реалізації цього розроблені спеціальні інструментальні засоби та інтерфейс. SCADA-система може інтегруватись з іншими системами, офісними мережами підприємства, реєструючими і сигналізуючими мережами (наприклад, охоронна та пожежна сигналізація) тощо. Для ефективної роботи у цьому середовищі SCADA-системи використовують стандартні протоколи NETBIOS та TCP/IP.

Практика побудови і використання автоматизованих систем керування технологічними процесами свідчить про те, що застосування SCADA-систем при проектуванні АСК ТП значно спрощує роботу розробникам і дозволяє організувати надійне і якісне керування в процесі експлуатації.

Юрій ІВАНОВ.

http://www.eltema.com.ua/

Теги та ключові фрази
сітроен джампі підключення сигналізації, Сітроен джампі підключення авто сигналізації, керування системою автоматики, Основні вимоги до SCADA- систем, обробка даних з допомогою кількох офісних програм (OLE), обробка даних з допомогою кількох офісних прогам (OLE), Обробка даних з допомогою кількох офісних програм, обробка даних за допомогою офісних програм, технологія OLE застосування в автоматизації процесів, "автоматика і автоматізація технологічних процесів"
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.