Средства автоматизации технологических процессов

Виды и структура АСУТП

Централизованные и распределенные АСУТП

АСУТП может быть представлена в виде набора подсистем и элементов, имеющих между собой определенные связи и отношения. По своей архитектуре АСУТП делятся на две группы: централизованные и распределенные.

Централизованная АСУТП состоит из центрального управляющего компьютера, управляющего групповыми промышленными контроллерами, к которым, в свою очередь, подключены датчики и исполнительные устройства. Достоинствами такой архитектуры является ее высокая иерархичность, достаточная простота, минимальное количество связей и высокое быстродействие. Однако в настоящее время подобные системы почти не используются. Этому способствовали такие их недостатки: невысокая надежность - при отказе центрального компьютера отказывает вся система; громоздкость, а иногда и невозможность, горизонтальных связей между элементами различных групп, поскольку вся связь через центральный компьютер.

Распределенная АСУТП характеризуется построением распределенной системы ввода и вывода информации и децентрализацией обработки данных (рисунок 1.1). Характерной особенностью таких АСУТП является применение информационных сетей: промышленных и офисных.

Распределенные АСУТП (рисунок 1.1) состоят из множества территориально разнесенных программируемых логических контроллеров (ПЛК) и модулей ввода и вывода информации. При таком подходе структура распределенной системы и структура алгоритма ее работы становятся подобны структуре самого объекта автоматизации, а функции сбора, обработки данных, управления и вычисления оказываются распределенными среди множества ПЛК. Каждый ПЛК работает со своей группой устройств и обслуживает определенную часть объекта управления. Современное технологическое оборудование, как правило, выпускается с уже встроенными микроконтроллерами с возможностью подключения к промышленной се

ти.

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

Рисунок 1.1 - Архитектура распределенной АСУТП

Тенденция децентрализации управления и приближения ПЛК к объектам управления является общей для всех АСУТП. Централизованная система является частью или частным случаем распределенной, поэтому появление распределенных систем является следствием естественного развития от частного к общему. Распределенную систему управления можно определить как систему, состоящую из множества устройств, разнесенных в пространстве, каждое из которых не зависит от остальных, но взаимодействует с ними для выполнения общей задачи. Максимальные преимущества распределенной системы достигаются, когда ПЛК работают автономно, а обмен информацией между ними сведен до минимума. Распределенная система имеет следующие характеристики, отличающие ее от централизованной:

- быстродействие благодаря распределению задач между параллельно работающими процессорами;

  • - повышенная надежность (отказ одного компьютера или ПЛК не влияет на работоспособность других);
  • - простое наращивание или реконфигурирование системы;
  • - упрощенная процедура модернизации;
  • - простота проектирования, настройки, диагностики и обслуживания благодаря соответствию архитектуры системы архитектуре объекта управления, а также относительной простоте каждого из модулей системы;
  • - улучшенная помехоустойчивость и точность благодаря уменьшению длины линий передачи аналоговых сигналов от датчиков к устройствам ввода;
  • - меньшая протяженность кабелей, пониженные требования к кабелю и более низкая его стоимость;
  • - меньшие расходы на монтаж и обслуживание кабельного хозяйства.

АСУТП контролируют и используют данные, характеризующие состояние технологического оборудования и протекание технологических процессов. Для выполнения диспетчерских функций (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят SCADA-систему. Непосредственное программное управление технологическим оборудованием осуществляют с помощью системы CNC (computer numerical control - числовое программное управление) на базе ПЛК.

АСУТП - информационная система, предназначенная для использования в производственной деятельности, обеспечивающая информационный процесс оперативного управления технологическими процессами, осуществляющая сбор информации о технологических и рабочих процессах, ее обработку, хранение и воспроизведение, передачу командной информации исполнительным устройствам, воздействующим на объекты управления. АСУТП обычно имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >