На главную страницу

НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ (ПТК САУР)
 
ПТК САУР предназначен для контроля и поддержания определяющих технологических параметров, задания технологических режимов, а также регистрации необходимой информации о технологическом процессе с возможностью последующего доступа.
 
ПТК САУР выполняет следующие функции:
 
• сбор и первичная обработка информации;
• информационное обслуживание оператора технолога;
• автоматическое поддержание заданных технологических параметров;
• дистанционное управление маршрутом движения полупродукта;
• автоматическая отработка аварийных ситуаций;
• диагностирование отказов в системе;
• восстановление системы при отказах.
 
В основу построения ПТК положены открытые международные стандарты на программные и аппаратные средства.
Принципы построения и архитектура ПТК САУР обеспечивает интеграцию с MES- и ERP- уровнями АСУ предприятия по стандартным сетевым протоколам.
Функция информационного обслуживания операторов-технологов
Функция информационного обслуживания оператоpoв-технологов предназначена для оперативного отображения информации о ходе технологического процесса на диспетчерском экране и экранах рабочих станций и для документирования данных о технологическом процессе в соответствии с требованиями технологического регламента. Информация на экранах отображается в виде мнемосхем, численных значений технологических параметров, гистограмм, трендов реального времени, табло, схем, цветовых и звуковых эффектов сигнализации и т.п. ПО рабочих станций обеспечивает представления численных значений технологических параметров в инженерных единицах и индикации состояния технологического оборудования, а также:
 
• регистрацию технологических параметров за неограниченный промежуток времени с последующим просмотром с АРМ оператора в произвольном масштабе времени,
• вывод информации о техпроцессе на верхний уровень (АСУ_П),
• интеграцию ПТК в состав MES-уровня предприятия посредством сети ETHERNET,
• видеоконтроль различных участков производства на АРМ диспетчера(оператора),
• ведение журнала событий и журнала действий операторов за неограниченный промежуток времени.
 
Автоматическое регулирование
Функция автоматического управления является основным режимом работы ПТК САУР и предназначена для устранения влияния «человеческого фактора» на результат технологического процесса и безопасность производства. При этом алгоритмы автоматического управления узлами технологической линии реализуются в рамках приложения ПО контроллера ПТК САУР.
Функция дистанционного управления
Функция дистанционного управления, обеспечивающая выполнение алгоритмов дистанционного управления по команде оператора, реализуется с помощью аппаратно – программных средств контроллеров и интерфейсов управления. При этом управление исполнительными и транспортными механизмами осуществляется с клавиатуры операторской станции или по месту, с кнопочных станций.
.
Диагностирование системы
Диагностические функции выполняются непрерывно и включают следующие функции:
 
• диагностика отказа контроллеров;
• диагностика состояния сети;
• диагностика элементов системы;
• диагностика отказа источников питания;
• диагностика отказа датчиков;
• диагностика ошибок персонала.
 
Функция реализуется средствами всех компонентов системы.
При обнаружении неисправностей включается светозвуковая сигнализация, а также производится регистрация отказов в локальной базе данных.
Структура системы
Система строится на базе современных программно-аппаратных средств и технологий, обеспечивающих сбор, обработку, передачу, архивирование и визуализацию оперативных данных. Используемые программные средства позволяют решать задачу интеграции различных информационных подсистем предприятия в единую информационную централизованную систему контроля и управления предприятия.
При построении ПТК САУР используется следующий комплекс технических средств:
 
• датчики, установленные на объекте;
• исполнительные механизмы, установленные на объекте;
• контроллерное и электротехническое оборудование программно-технического комплекса;
• силовые щиты управления электродвигателями, установленные на объекте;
• автоматизированные рабочие места операторов;
• сетевое оборудование.
 
Основной характеристикой системы является непрерывный круглосуточный режим работы.
Все технические средства имеют необходимые документы соответствия требованиям действующих государственных стандартов для правомерности применения этих средств в Российской Федерации. Технические средства, используемые для питания создаваемой системы, в полной мере удовлетворяют техническим требованиям, изложенным в документации на применяемую технику. Структура и технические характеристики технических средств обеспечивают возможность расширения системы стандартными средствами.
ПТК САУР является многофункциональным децентрализованным трехуровневым комплексом, использующим стандартные протоколы межуровнего обмена, способным к расширению и интеграции с локальными системами автоматики (ЛСА).
Структурная схема ПТК САУР представлена на рисунке 1.
 
 
РИСУНОК 1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПТК САУР.
 
ПТК САУР состоит из следующих уровней:
 
• технические средства верхнего уровня (АРМ операторов, инжиниринговая станция, коммуникационные средства);
• технические средства нижнего уровня (программируемые логические контроллеры, модули ввода/вывода, шкафное оборудование, коммуникационные устройства, источники бесперебойного питания).
• технические средства полевого уровня (датчики, исполнительные механизмы)
 
Характеристики технических и программных средств не ограничивают возможность расширения системы.
Базовые программные компоненты
Программное обеспечение (ПО) контроллеров состоит из системного программного обеспечения, фирменного программного обеспечения и прикладного программного обеспечения, разработанного по алгоритмам пользователя. Контроллеры имеют практически неограниченные коммуникационные возможности и могут быть связаны с любой локальной системой автоматизации для передачи на рабочее место оператора сигналов о состоянии датчиков, исполнительных механизмов, световой и звуковой сигнализации и диагностических сообщений.
Аппаратно-программная платформа верхнего уровня
РИСУНОК 2. Экранная форма АРМ оператора.
 
Информация о работе оборудования выводится на автоматизированные места операторов в диспетчерской (поста управления)
Рабочие места операторов обеспечивают функции отображения оперативной технологической информации. В качестве аппаратной части АРМ диспетчеров устанавливаются персональные компьютер.
Формирование и выдачу команд управления объектам автоматизации реализовано на базе SCADA-системы – программного продукта, представляющего собой полнофункциональную систему мониторинга, управления и сбора данных (SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition), которая позволяет обеспечить:
 
.
• визуализацию процесса в графическом режиме;
• управление алармами;
• отслеживание трендов в реальном времени и доступ к архивным трендам;
• подготовку детализированных отчетов;
• статический контроль процесса;
• многопотоковое выполнение подпрограмм.
Надежность ПТК САУР
ПТК САУР обеспечивает непрерывный круглосуточный контроль технологического режима, сохраняет возможность выполнения основных функций при выходе из строя отдельных элементов и позволяет производить их замену без отключения всей системы.
Количественные показатели надежности ПТК САУР составляют:
 
• наработка на отказ контроллеров не менее 100 000 час;
• среднее время восстановления работоспособности по любой из выполняемых функций – не более 0,2 часа;
• функциональный срок службы ПТК САУР – не менее 15 лет;
максимальное время полного перезапуска комплекса после выключения не более 3 мин.
 
ПТК САУР обеспечен энергонезависимой памятью для сохранения прикладного программного обеспечения.
ПТК САУР обеспечивает автоматический самозаписывающий контроль функционирования после восстановления энергообеспечения и возможность замены модулей без отключения питания. Восстановление технических средств систем в случае отказа производится путем замены отказавших аппаратных и программных модулей на исправные из комплекта ЗИП.
Программное обеспечение имеет возможность совмещения рабочих мест, добавления или замену рабочих станций без остановки технологического процесса.
Энергообеспечение ПТК САУР
В целях обеспечения функционирования оборудования при перебоях электрообеспечения в состав ПТК САУР включен промышленный источник бесперебойного питания (ИБП), позволяющий обеспечить работоспособность узлов ПТК САУР при кратковременном отключении электроснабжения ПТК САУР.

На главную страницу