Технические науки/ 12. Автоматизированные
системы
управления на производстве
PhD
по техническим наукам, к.э.н. Жунусов К. М.
Студент спец. «Автоматизация и управление» Глазков
Р. С.
Костанайский инженерно-экономический университет им. М. Дулатова, Республика Казахстан
Классификация промышленных сетей в иерархии АСУТП и АСУП
Промышленная сеть (fieldbus – полевая шина, является дословным переводом английского термина) –
коммуникационная технология построения единой информационной сети передачи
данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные
контроллеры и используемая для автоматизации управления технологическими
процессами и производствами [1].
Таким образом,
промышленная сеть – это, во-первых, физический способ объединения устройств и,
во-вторых, программно-логический протокол их взаимодействия.
Промышленные сети и их
стандарты изначально разрабатывались для интегрированных автоматизированных
систем управления (ИАСУ). ИАСУ - автоматизированная система, в которой
комбинируются функции управления технологическими процессами и организационного управления производственным предприятием. Приведем классификацию уровня
автоматизированной системы управления технологическими процесами (АСУ ТП) и автоматизированной системы управления производством
(АСУ П).
Классификация програмно
– технических средств АСУ ТП и П по функциональному
назначению:
1 Уровень АСУ ТП.
- средства
человеко-машинного интерфейса: терминалы и операторские панели (ОП), автоматизированые рабочие
места (АРМ) оператора (ПК + СПЗ SCADA/HMI);
- контроллеры: ПЛК (PLC
- Programming Logical Controller), IBM РС (PC-base) контроллеры, ОПЛК (ПЛК со
встроенной ОП);
- контролеры-регуляторы
с внешним интерфейсом: периферийные устройства (модули расширения), программаторы
/ конфигураторы;
2
Уровень АСУ П (ПК, офисное оборудование, сетевые
устройства):
- аппаратные средства: ПК (промышленные ПК -
IPC), ПЛК (PLC), панели оператора, коммуникационные и функциональные устройства;
- устройства связи с
объектами: программное обеспечение, операционные системы, сетевые ОС, интегрированные
системы разработки ПО для ПЛК и HMI, СКАДА-системы.
На рисунке 1
представлены уровни управление производством, технологическими процессами,
технологическими объектами (двухуровневая АСУ ТП и П).
Классификация
промышленных сетей в иерархия АСУТП и АСУП представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Уровни
управление производством, технологическими процессами, технологическими
объектами
Компьютерно-интегрированная СУ - сочетание программных и
аппаратных средств со специальными свойствами:
1 На уровне аппаратно – технологических средств.
- надежность в условиях производства;
- способность к быстрому ремонту и эргономичность;
- простота программирования, налаживания и
конфигурирования;
2 На уровне контроллеров:
- сбор сигналов от датчиков, установленных на
объекте управления;
- предварительная обработка сигналов (фильтрация и
масштабирование);
- реализация алгоритмов
управления и формирование управляющих сигналов на исполнительные механизмы
объекта управления;
- передача и прием
информации из промышленной сети.
3 На уровне пульта
оператора:
- формирование сетевых
запросов к ПЛК нижнего уровня;
- получение от ПЛК
оперативной информации о ходе ТП;
- отображение хода ТП на
мониторе в удобном для оператора виде;
- коррекция необходимых
параметров алгоритмов управления и уставок регуляторов в контроллерах нижнего
уровня.
Архитектура промышленной сети определяется ее
топологией и способом подключения кабеля, а также используемым интерфейсом и протоколом
коммуникаций.
Литература:
1. Парр, Э. Программируемые контроллеры:
руководство для инженера [Текст] / Э. Паррю – М.:
Интернет-университет информационных технологий – ИНТУИТ.ру,
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 516
с.
5 Куклин,
В.В, Никонов, А.В. Технические средства автоматизации и управления:
Лабораторный практикум [Текст] / В.В Куклин, А.В. Никонов. – Киров: ВятГУ, 2009. – 82с.