КОМПЛЕКС ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ БАГАТОРІВНЕВОЇ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ

Виходячи з особливостей об'єктів автоматизації технологічних процесів мікроелектроніки, висуваються і відповідні вимоги до архітектури, а також апаратних і програмних засобів АСУТП [1,6].

Для автоматизації безперервних технологічних процесів найбільш адаптовані DCS- системи. У таких системах всі відомі функції автоматизації розподілені між різними апаратними засобами системи управління. Кожен компонент системи вузько спеціалізований і «займається своєю справою». Найбільш характерна риса керуючих процесорів DCS -систем - здатність підтримувати від декількох десятків до декількох сотень контурів ПІД-регулювання.

Для розосереджених об'єктів застосовують SCADA- системи. Завданням таких систем є забезпечення автоматичного дистанційного спостереження та дискретного керування функціями великої кількості розподілених пристроїв (часто знаходяться на великій відстані один від одного і від диспетчерського пункту). Кількість можливих пристроїв, що працюють під управлінням систем диспетчерського контролю та управління, велике і може досягати декількох сотень. Для цих систем найбільш характерною завданням є збір і передача даних, яка реалізується дистанційно розташованими термінальними пристроями ( RTU ).

На рис. 4.1 представлена схема комплексу технічних засобів багаторівневої системи управління, яка узагальнює численні застосування таких систем для управління технологічними процесами.

Як правило, це дво- або трирівневі системи, і саме на цих рівнях реалізується безпосереднє управління технологічними процесами. Специфіка кожної конкретної системи управління визначається використовуваної на кожному рівні програмно-апаратною платформою.

Нижній рівень - рівень об'єкта (контролерну) - включає різні датчики (вимірювальні перетворювачі) для збору інформації про хід технологічного процесу, електроприводи і виконавчі пристрої для реалізації регулюючих і керуючих впливів. Датчики поставляють інформацію локальним контролерам ( PLC ), які можуть забезпечити реалізацію наступних функцій:

  • • збір, первинна обробка та зберігання інформації про стан обладнання та параметри технологічного процесу;
  • • автоматичне логічне управління та регулювання;
  • • виконання команд з пункту управління;
  • • самодиагностика роботи програмного забезпечення та стану самого контролера;
  • • обмін інформацією з пунктами управління.

Так як інформація в контролерах попередньо обробляється і частково використовується на місці, істотно знижуються вимоги до пропускної здатності каналів зв'язку.

Узагальнена архітектура системи управління

Мал. 4.1. Узагальнена архітектура системи управління

Як локальних PLC в системах контролю і управління різними технологічними процесами в даний час застосовуються контролери як вітчизняних, так і зарубіжних виробників. На ринку представлені багато десятків і навіть сотні типів контролерів, здатних обробляти від декількох десятків до декількох тисяч і навіть десятків тисяч змінних.

Розробка, налагодження та виконання програм контролерами здійснюються за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, широко представленого на ринку. Це перш за все численні пакети програм для програмування контролерів, пропоновані виробниками апаратних засобів. До цьому} 'ж класу інструментального ПО відносяться і пакети ISaGRAF (CJ International France), InConrol (Wonderware, USA), Paradym 31 (Intellution, USA), що мають відкриту архітектуру.

Інформація з локальних контролерів може направлятися в мережу диспетчерського пункту безпосередньо, а також через контролери верхнього рівня (див. Рис. 4.1). Залежно від поставленого завдання контролери верхнього рівня (концентратори, комунікаційні контролери) реалізують різні функції. Деякі з них перераховані нижче:

  • • збір даних з локальних контролерів;
  • • обробка даних, включаючи масштабування;
  • • підтримку єдиного часу в системі;
  • • синхронізація роботи підсистем;
  • • організація архівів за обраними параметрами;
  • • обмін інформацією між локальними контролерами і верхнім рівнем;
  • • робота в автономному режимі при порушеннях зв'язку з верхнім рівнем;
  • • резервування каналів передачі даних і ін.

Верхній рівень - диспетчерський пункт (ДП) - включає

одну чи кілька станцій управління, що представляють собою автоматизоване робоче місце (АРМ) діспетче- ра / оператора. Тут же може бути встановлений сервер бази даних. На верхньому рівні можуть бути організовані робочі місця (комп'ютери) для фахівців, в тому числі і для інженера по автоматизації (інжинірингові станції). Часто в якості робочих станцій використовуються ПЕОМ типу IBM PC різних конфігурацій.

Станції управління призначені для відображення ходу технологічного процесу і оперативного управління. Ці завдання і покликане вирішувати прикладне програмне забезпечення SCADA, орієнтоване на розробку і підтримку інтерфейсу між диспетчером / оператором і системою управління, а також на забезпечення взаємодії із зовнішнім світом.

Всі апаратні засоби системи управління об'єднані між собою каналами зв'язку. На нижньому рівні контролери взаємодіють з датчиками і виконавчими пристроями, а також з блоками віддаленого і розподіленого вводу / виводу за допомогою спеціалізованих мереж віддаленого вводу / виводу і польових шин.

Сполучною ланкою між локальними контролерами і контролерами верхнього рівня, а часто і пультами оператора є керуючі мережі.

Зв'язок різних АРМ оперативного персоналу між собою, з контролерами верхнього рівня, а також з вищим рівнем здійснюється за допомогою інформаційних мереж.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >