Проектирование АСУ ТП

Создание нового производства, включающего в себя цепочки автоматизированных технологических процессов (ТП) или модернизация уже существующих начинается с проектирования АСУТП. В рамках этих работ необходимо детально проанализировать все особенности протекающих процессов, определить наиболее эффективные способы управления ТП и определить наиболее эффективную архитектуру для системы автоматизированного управления. Без решения этих задач, дальнейшая разработка системы АСУТП будет обречена на ошибки и проблемы при ее внедрении. Специалисты нашей компании, опираясь на свои знания и опыт, а также на выстроенные связи с ведущими проектными центрами и отраслевыми институтами, готовы эффективно решить задачи наших клиентов по проектированию систем АСУТП.

Профильный вид деятельности компании ООО ««ЯВИАР» — проектирование и внедрение систем автоматизации промышленных производственных процессов и систем диспетчеризации. Наша компания разрабатывает системы как для вновь создаваемых технологических линий, так и осуществляет модернизацию уже существующих систем АСУТП. Проектирование АСУ ТП производится для производственных процессов, протекающих как на локальном участке, так и распределенных процессов протекающих на обширной территории. Мы работаем над созданием систем всех уровней — от управления одним узлом или агрегатом, до комплексного управления производственным объектом или группой предприятий.

Мы разрабатываем проекты для  формирования различных систем автоматизации:

• Высший уровень — операторский контроль, в который входят компьютерные системы управления и мониторинга технологических процессов (мониторы, операторские панели, дисплеи, индикационное оборудование).
• Средний уровень — управление технологическими процессами посредством контроллеров, многоканальных датчиков, регуляторов и механизмов исполнения команд, объединенных в одну сеть.
• Низший уровень — система датчиков, измерителей, клапанов, насосов, пневмоприводов, насосов и других устройств, собирающих данные и управляемых дистанционно.

Проектирование системы АСУ ТП — начальный этап интеграции в систему производства. Проект должен полностью соответствовать потребностям конкретного производства, что определяет дальнейшую успешную эксплуатацию и отсутствие сбоев в работе по выпуску готовой продукции. На стартовом этапе производится полное исследование эксплуатирующихся на предприятии производственных схем, существующих линий связи и передачи данных, анализируется возможность модернизации существующих сетей и автоматизации контролируемых вручную процессов. Работа производится по следующему типовому алгоритму:

• предварительное исследование оборудования и технологических процессов, выступающих объектом автоматизации;
• всесторонняя проверка приборов КИПиА ;
• ревизия датчиков;
• определение уровня работоспособности исполнительных механизмов;
• разработка ТЗ;
• разработка проекта;
• создание или адаптация ПО;

Проектирование осуществляется с соблюдением требований РД 50-34.698-90 на базе инновационных технологий и средств последнего поколения. Все проекты разрабатываются с учетом не только многолетней эксплуатации систем АСУ ТП, но и возможности модернизации и расширения их потенциала.

Сфера использования АСУ ТП

Автоматизированные сети управления технологическими процессами носят прикладной характер — направлены на оптимизацию действий конкретного оборудования по выпуску определенного вида продукции (готовых изделий, полуфабрикатов, сырьевых компонентов…). База АСУ — современные микропроцессоры, компьютеры, контроллеры, программное обеспечение, ориентированные на сбор данных и выработку управленческих решений, касающихся всех узлов оборудования и этапов производства.

Основная задача АСУ ТП — снижение влияния человека на происходящие производственные процессы. Это позволяет исключить так называемый «человеческий фактор», часто приводящий к ошибкам и замедлению производства, и, одновременно, облегчить работу персонала, сводя ее к контролю над оборудованием при возникновении нештатных ситуаций. В реальном времени, при правильной настройке АСУ ТП, все действия оборудования регулируются автоматикой на каждом из этапов выпуска продукции, от загрузки сырья, до упаковки готового продукта.

Грамотно спроектированная и построенная АСУ обладает следующим функционалом:

• сбор и обработка массива данных от всех важных узлов и агрегатов;
• передача данных на более высокий уровень и на сопряженные системы;
• получение данных от взаимодействующих АСУ;
• контроль над состоянием оборудования;
• контроль над протеканием процессов производства;
• управление агрегатами, станками, исполнительными механизмами;
• накопление информации;
• архивирование базы данных;
• выработка сигнала тревоги;
• формирование отчетов в виде графиков и таблиц;
• визуализация параметров процессов производства.

Сфера использования АСУ ТП постоянно расширяется и с уровня производства на предприятиях переходит на такие отрасли, как управление движением на дорогах или улицах города, в медицину, коммунальное хозяйство. Широко используются АСУ в энергетике, машиностроении, химической и нефтехимической промышленности, авиакосмической отрасли. Наиболее эффективно работают системы автоматизированного управления на предприятиях, где происходят сложные процессы синтеза или переработки токсичных или взрывоопасных компонентов, где на реакцию защитных и аварийных систем отводятся доли секунды.

Проектируются системы АСУ ТП как сложный машино-человеческий комплекс с многоуровневыми связями. Человеку отводится роль диспетчера, функции которого заключаются в получении необходимой информации с мониторов или от приборов на пульте. Информация предварительно собирается с датчиков, анализируется, систематизируется и преобразовывается в удобный для быстрой оценки вид. Диспетчер имеет возможность воздействия на отдаленные агрегаты, линии, происходящие процессы, в том числе и работающие в опасных для человека условиях.  Для этого в ручном дистанционном управлении находятся:

• контроллеры;
• телекоммуникационные системы;
• исполнительные механизмы всех уровней.

При проектировании АСУ ТП особое внимание уделяется созданию SCADA-систем и специальных каналов связи. SCADA — это специальная сеть сбора и передачи информации, позволяющая управлять производственными процессами в реальном времени на уровне диспетчера. В работе используются программное обеспечение особого вида, направленное на решение задач конкретного производства. Программы создаются на общепринятых языках программирования или генерируются на системах САПР и CAD. Часто программный пакет SCADA дополняется утилитарными программами для контроллеров и обозначаются SoftLogic.

В состав системы обычно входят:

• драйверы и серверы ввода-вывода информации;
• система реального времени;
• устройства вывода информации;
• хранилища баз данных;
• блоки управления нештатными ситуациями;
• генераторы отчетов;
• интерфейсы внешней связи —OPC, DDE, DLL, ODBC…

Под термином SCADA подразумевается как сам пакет ПО, так и программно-аппаратный комплекс. При проектировании АСУ ТП используется второе толкование термина и разрабатывается как ПО, так и инструментальные средства для реализации возможностей программ. Основные функции SCADA:

• обмен данными с контроллерами;
• обработка информации в режиме реального времени;
• создание команд логического управления;
• вывод информации в удобочитаемом виде;
• формирование сигнала об аварийных и нештатных ситуациях;
• подготовка отчетов и архивирование данных;
• связь с другими сетями уровня SCADA и MES.