2. Функциональная структура АСУ. Состав основных несущих элементов САУ

Основные этапы реализации

Чтобы автоматизировать систему управления, потребуется выполнить несколько этапов:

Основные функции АСУ зависят от ее типа, применения и сложности.

Цели автоматизации управления

В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:

Что такое автоматизированные системы управления?

Автоматизированная система управления (АСУ) – сочетание комплекса программно-аппаратных средств и персонала, которые предназначены для управления различными процессами в масштабе технологического процесса, производства, предприятия.

АСУ применяют в энергетике, различных отраслях промышленности, транспорта и т.п. Автоматизированная система отличается от автоматической сохранением функций (например, не поддающихся автоматизации), которые должен выполнять человек (оператор).

Современные решения делают возможным достижение нескольких важных задач для компании. Это быстрый рост уровня производительности товаров или услуг. Кроме того, внедрение нововведений в систему – это потенциал для повышения рентабельности производства и получаемой от его функционирования прибыли. Приборы нередко выполняют свои функции более эффективно, чем работники. Даже если у сотрудников высокая квалификация.

В глобальном смысле существует две цели у использования АСУ ТП в промышленности:

• Освобождение персонала от необходимости выполнять трудоемкие и опасные операции.
• Увеличение производительности, качества выпускаемой продукции и доходов.

Руководство предприятием — это сложный и трудоемкий процесс. Особенно если речь идет о крупном производстве, насчитывающем сотни сотрудников и большое количество оборудования. Для оптимизации и увеличения производительности компании нередко используются методы, которые позволяют автоматизировать ход работы. Мы подробно разберем, что это такое — автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), из чего они состоят, а также для чего их применяют в различных областях бизнеса. Кроме того, пойдет речь о разновидностях решений. Также будет дан ответ на вопрос, как именно они помогают руководителям предприятия увеличивать свои показатели и достигать максимального результата.

Согласно расшифровке аббревиатуры, АСУ — это автоматизированная разными операциями система управления в рамках производственного процесса на предприятии. Комплекс состоит из набора программ и аппаратов, технических средств и персонала. Главная задача инфраструктуры подобного типа — увеличение показателей эффективности управленческой деятельности за счет модернизации регламентов планирования и прогнозирования.

Соответствующие модули сегодня применяются практически во всех сферах промышленности: от электроэнергетики до транспорта. В СССР пионером этой отрасли был профессор экономики Н. И. Ведута. Именно он руководил операциями по интеграции новаторских АСУ-схем на советских машиностроительных заводах.

Какие цели преследует АСУ (автоматизация системы управления)

Ключевая задача структуры заключается в том, чтобы повысить эффективность предприятия путем увеличения производительности труда и модернизации алгоритмов прогнозирования. Добиться положительных результатов по этим пунктам возможно, если провести следующие последовательные действия:

• Необходимо предоставить ответственному лицу полный набор вводных данных.
• Увеличить скорость завершения отдельных задач, связанных со сбором и анализом информации.
• Уменьшить число заданий лицу, принимающему решение (ЛПР). Сфокусировать внимание эксперта на главном.
• Усилить контроль за соблюдением исполнительской дисциплины на всех этапах технологической цепочки.
• Снизить трудозатраты ЛПР на реализацию тех или иных вспомогательных процессов.
• Предоставить как можно больше оснований для принимаемых решений.

Именно такие цели ставит перед собой разработчик АСУ-схемы, создающий ее для конкретной организации.

Классы и виды АСУ ТП

АСУ подразделяется на определенные классы, от которых зависит состав АСУ и её производительность:

Существуют также разные виды АСУ. К ним относится управление технологическим процессом и производством. Первое решает задачи управления техническими объектами, а второе – задачи организации производства.

Готовые решения для всех направлений

Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Обязательная маркировка товаров – это возможность для каждой организации на 100% исключить приёмку на свой склад контрафактного товара и отследить цепочку поставок от производителя.

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Показать все решения

Виды АСУ (автоматизированных систем управления)

Традиционная классификация выглядит так:

• функционал — проектирование плановых расчетов, анализ материально-технического снабжения, балансировка наличествующих ресурсов и пр.;
• производство — решение задач, обеспечивающих работоспособность линий, выбранных логистических схем и методик исследования качества выпускаемой продукции;
• умственный труд — облегчение трудозатрат отдельных людей (лиц, отвечающих за непосредственное администрирование или обыкновенных наемных специалистов) посредством ПО;
• технологический процесс — оперативный контроль функциональности объектов из разных секторов машиностроения, транспортного дела, экспедиционной отрасли и энергетики.

Именно на такую классификацию опираются эксперты, занимающиеся изучением проблем и преимуществ современных автоматизированных комплексов.

Классы структур

С понятием и принципами работы АСУ мы разобрались, осталось только определить, как выстраивается соответствующая конструкция в рамках конкретного предприятия. Владельцу бизнеса, желающему добиться оптимальных для фирмы показателей, будет необходимо задействовать набор различных опций, каждая из которых будет направлена на повышение качества администрирования. При этом речь идет не только об управлении человеческим ресурсом, но и об использовании комплекса программно-аппаратных средств.

Сегодня без качественного софта не может функционировать ни одно крупное производство. Созданием ПО коммерческого профиля на территории России занимается компания Cleverence — бренд с успешной 17-летней историей развития. Фирменные пакеты (такие, как «Склад-15» или «Магазин-15») предназначены для повсеместной автоматизации рутинных бизнес-процессов, и поэтому они отлично встраиваются в прорабатываемые разными специалистами схемы АСУ.

Централизованная структура

Такая методика предполагает, что все операции по управлению теми или иными объектами, выполняются благодаря единому комплексу, который отвечает за сбор, хранение, группировку, первичную обработку и анализ ключевых данных. На основе получаемых сведений отдел вырабатывает административные сигналы, соотносящиеся с целями внедрения СУ.

К такому регламенту работы эксперты прибегают из-за увеличения количества разного рода характеристик, а также из-за появления новых предприятий, разрозненных территориально. Централизованная структура обладает самыми разными эксплуатационными преимуществами, к ним относится:

• несложная схема реализации процессов информационного взаимодействия;
• возможность эффективного менеджмента;
• легкая и быстрая коррекция входных параметров;
• достижение максимальной эксплуатационной эффективности.

Кроме того, для построения ЦС специалистам не приходится применять слишком большой объем технических средств.

Рассредоточенная структура

Важно понимать, что АСУ (автоматизированная система управления) — это такая модель, результаты внедрения которой всегда заметны на практике. Причем добиться наибольшей продуктивности комплекса получится у людей, сохраняющих принцип концентрации административных решений при снижении суммарной протяженности каналов связи. Алгоритм менеджмента в таком случае состоит из совокупности взаимосвязанных регулирующих процессов, которые реализуются многочисленными органами — каждый из них принимает и обрабатывает свою, узкоспециализированную информацию.

Преимуществ у описанной структуры по-настоящему много: от снижения требований к производительности труда до построения сети высоконадежных центров, способных давать решения с максимальной степенью оперативности. Впрочем, и недостатков тоже хватает — избыточность технических средств, сложность синхронизации, необходимость корректировки информационных потоков и пр. Кроме того, руководителям придется построить по-настоящему функциональную схему обмена данными между подразделениями организации.

Иерархическая структура

По мере масштабирования компании наблюдается значительное увеличение объема информации, нуждающейся в обработке. В результате централизованное администрирование становится невозможным — появляется несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностями органа, отвечающего за менеджмент.

Тогда специалисты делают выбор в пользу строгой иерархии.Такой подход позволяет разделять и делегировать задачи, повышая скорость выдачи реакций на те или иные операционные потребности предприятия. В итоге образуется опциональное разделение — каждый центр несет ответственность за свою группу процессов.

Предложенная структура устраняет все трудности и порождает необходимость создания нового подразделения, сотрудники которого не будут участвовать в непосредственных ТП, но начнут регулировать деятельность своих коллег.

Жизненный цикл АСУ

Автоматизированная система внедряется по некоторым стандартам (в данном случае речь идет о ГОСТ 34.601-90). Рекомендуемые для описания сроки функционирования модулей делятся на три большие группы:

• Основные — операции, реализуемые заказчиками, поставщиками, исполнителями и другими сторонами, вовлеченными в деятельность. Соответственно, представляют собой процессы заказа, поставки, эксплуатации и сопровождения.
• Вспомогательные — целенаправленные составные части других мероприятий, обеспечивающие качество их проведения. Поставляются в виде документирования, конфигурирования, контроля, верификации, аттестации, совместного анализа и аудита.
• Организационные — служат преимущественно задаче по постоянному совершенствованию комплексной работы. Состоят из следующих этапов — управление, создание инфраструктуры, модернизация и академическое обучение персонала.

Большая часть процедур реализуется посредством одновременного применения как программных, так и аппаратных инструментов. Первые могут представлять собой универсальный коммерческий софт (или пакет менеджерского ПО для заводского предприятия).

Хорошим подспорьем в процессе внедрения комплекса в рамках конкретной компании становится софт от российского бренда Cleverence. Модули «Склад-15» и «Магазин-15» нацелены именно на механизацию рутинных бизнес-операций.

Функции

Существует несколько основных функциональных предназначений. Прежде всего – это планирование и прогнозирование. Таким образом можно рассчитать показатели от деятельности компании в будущем. Еще одна причина, по которой владельцы фирм прибегают к использованию подобных методов, это возможность производить обработку информации – хранить, мониторить, тиражировать, а также преобразовывать полученные данные. Кроме того, система автоматизации и управления технологическими процессами расширяет возможности для передачи важных сведений лицам, ответственным за принятие решений, а также для создания новых.

Профессиональная разработка

Разобраться с расшифровкой названия АСУ и ее назначением, а также, какие функции она осуществляет в информатике, экономике или в производственном менеджменте, достаточно просто. Намного сложнее выглядит процесс непосредственного внедрения соответствующих систем в рамки действующего (или готовящегося к запуску) бизнес-проекта. Предпринимателю придется позаботиться о создании целого комплекса административных инструментов. Большую часть задач вам поможет решить с помощью специализированного коммерческого программного обеспечения, в том числе и софта от компании Cleverence.

АСУТП для облегчения и оптимизации рабочих процессов

Автоматизированные системы управления – комплекс аппаратно-программных средств по оптимизации работы оборудования, целью которой является увеличение рентабельности производства и увеличение его безопасности. Наиболее эффективно использовать автоматизацию системы управления при работе на предприятиях промышленной и энергетической сферы.

Состав АСУ

Чтобы лучше понять, что называют автоматизированной системой управления, стоит перечислить ее ключевые составляющие. Комплекс имеет информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое, лингвистическое обеспечение. От автоматических СУ его отличает то, что здесь сохраняются те опции, которые не могут подвергнуться механизации, компьютеризации или перепрофилированию. Возможность управлять передается операторам — людям, ответственным за определенные этапы технологической цепочки.

Принцип действия

Схема работы систем и средств управления технологическими процессами (АСУПТ) – это необходимые изменения их параметров посредством задействования интеллектуальных методов измерения и последующего оперирования.

Весь комплекс состоит из датчиков, полевого оборудования, исполнительных механизмов. Индикаторы фиксируют данные, которые необходимо контролировать. Также они подают сигнал на промышленные контроллеры. Еще один элемент – программируемые машины. Их часто обозначают аббревиатурой ПЛК. Это средний уровень АСУ ТП. На нем осуществляется запуск и остановка станков, аварийное отключение, а также контроль всех функций.

В это время диспетчер занимается отслеживанием производственного процесса. Еще одна его задача – удаленное управление работой всех механизмов. На верхнем уровне происходит составление регулярных отчетов и архивация поступающих данных.

До операторов доводится вся необходимая для мониторинга информация. Данные отображаются в виде мнемосхемы. На их основе контроллер принимает решения и передает сигналы исполнительным машинам.

Автоматизированная система управления

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин «автоматизированная», в отличие от термина «автоматическая» подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.

Важнейшая задача АСУ — повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами — АСУТП, предприятием — АСУП, отраслью — ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т.д.

Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:

Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.

Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.

В чем особенности

Автоматическая система управления — это полноформатная структура, состоящая из определенного количества уровней, на каждом из них воспроизводится собственный объем действий, приводящих к заранее спрогнозированному результату, благодаря чему в компании наблюдается повышение эффективности и производительности труда.

В СССР первые АСУ были разработаны доктором экономических наук, профессором, член-корреспондентом НАН Белоруссии Н.И. Ведутой. В 1962–1967 годах он был руководителем внедрения первых в стране АСУ производством на машиностроительных предприятиях.

Первостепенной задачей АСУ является повышение эффективности управления объектом через рост производительности труда и совершенствование методов планирования процесса управления.

Система управления может рассматриваться как совокупность взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. В самом общем виде автоматизация управления выполняется для повышения эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Выделяют ряд целей автоматизации управления:

АСУ могут быть классифицированы по:

Функции АСУ

Функции АСУ устанавливаются в техническом задании создания определенной АСУ опираясь на анализ целей управления, конкретные ресурсы для их достижения, ожидаемый эффект от автоматизации и в соответствии со стандартами, которые распространяются на данный вид АСУ. Функции АСУ состоят в:

Необходимый набор действий выбирается в зависимости от вида создаваемой АСУ. Функции АСУ могут объединяться в подсистемы по различным признакам. Функции при формировании управляющих действий:

Автоматизация систем управления используется в различных областях деятельности и современной промышленности.

Основной задачей использования АСУТП является повышение эффективности работы. Использование автоматизации систем дает возможность быстро собирать и обрабатывать информацию, что в свою очередь дает возможность повысить точность работы системы, и минимизировать вмешательство человека в принятие решений. Использование АСУ значительно повышает уровень контроля и дисциплины, снижая при этом затраты.

Критерии классификации

Теперь мы можем перечислить виды АСУ (автоматизированных систем управления). Исследователи, занимающиеся изучением отдельных типов управленческих структур, выделяют список признаков, благодаря которым их можно классифицировать:

• область функционирования — мануфактурная деятельность, фермерское хозяйство, строительство многоквартирных домов, выпуск автомобилей, выпечка хлебобулочных изделий и пр.;
• тип процесса, нуждающегося в опциональном администрировании — экономический, финансовый, организационный, программно-аппаратный и так далее;
• уровень в устройстве государственного менеджмента — конкретная сфера, определенное министерство, некоторый цех, участок производственной цепочки или отдельный технологический агрегат.

Автоматическая идентификация объектов учёта на производстве при помощи RFID оборудования и программного обеспечения Wonderfid

Одна из статей затрат – это внедрение специальных меток для распознавания станков или других машин. Технология заключается в радиочастотном опознании. Полное название – Radio Frequency IDentification. Ее применяют не только на производстве. Она активно задействована в сфере транспорта. Например, по ней работают чипы в картах для бесконтактной оплаты проезда в метро или автобусах. Еще одна область – заграничные паспорта нового поколения, которые по желанию получателя выдаются в Российской Федерации с 2009 года. В последнее время этот метод набирает популярность и занимает существенную долю рынка.

Метка RFID состоит из нескольких элементов, которые обеспечивают ее функционирование. К ним относятся:

• микросхема, которая содержит всю необходимую информацию;
• антенна – она является передатчиком данных;
• оболочки, – в нее заключаются вышеуказанные компоненты;
• корпус – служит для крепления к объектам.

Сканирование осуществляется при помощи специальных приборов – считывателей. Кроме того, эти устройства ведут запись и выполняют особые команды. К примеру, удаление для обеспечения конфиденциальности.

Существует несколько разновидностей конструкций. Самая распространенная – это дисковая. Она изготавливается из пластика. В центре расположено отверстие для крепления посредством винта.

Распространены также варианты в форме стеклянной или пластиковой колбы. Такие применяются в ветеринарии – вводятся под шкуру животных. Кроме того, на рынке представлены решения для работы в ситуациях, где нужна устойчивость к механическим повреждениям.

Описанная технология широко применяется на производстве в различных областях. С ее помощью происходит идентификация запасов на складе. Владелец предприятия может отслеживать количество товаров, потери. К тому же это помогает автоматизировать процесс менеджмента.

Если речь идет о производстве, то с помощью RFID оборудования ведется мониторинг количество инструмента, произведенной продукции и персонала..

Печать этикеток – сложный технологический процесс. Для его проведения задействуется специализированное ПО. Одна из распространенных программ – это Wonderfid. В ней задействована запатентованная технология. В отличие от аналогов пользователь может одновременно печатать и кодировать метки на специальных принтерах.

Что означает АСУ и как расшифровывается аббревиатура

Представим, что в мире появился предприниматель, который желает построить современный энергетический центр — бизнес для когенерации, производства электрической и тепловой энергии на базе газопоршневых и газотурбинных установок. Первым делом он, конечно же, обратится к специалистам проектной организации, которые, в свою очередь, предложат ему готовое и наглядное решение — перечень оборудования, необходимого для запуска проекта.

Необходимых устройств будет очень много: генераторы, насосы, фильтры, комплексы водоподготовки, теплообменники, а также детали вентиляции и отопления. Для того чтобы энергоцентр работал консолидировано, как технологическая единица, его владельцу придется создать схему администрирования всех участков производственной цепочки. Именно на этом этапе в дело вступают наработки, протестированные еще во времена СССР профессором Н. И. Ведутой.

Структурные особенности

Автоматизированная система управления технологическим процессом — это структура, которая состоит из нескольких уровней. На каждом из них осуществляется определенный набор действий, направленный на улучшение эффективности и производительности. Нижний и полевой укомплектованы индикаторами, а также исполнительным оборудованием. Средний отвечает за считывание сигналов, которые передаются датчиками. Как было указано ранее, на верхнем происходит составление отчета о функционировании, обработке данных и архивировании.

Описанная схема позволяет руководителям предприятий повысить показатели, повысить объемы выпускаемой продукции. В результате увеличивается прибыль компании.

Создание качественной автоматической системы управления технологическим процессом – это сложное и ответственное дело. Поэтому доверить его стоит профессионалам, у которых есть соответствующие навыки и опыт. Например, можно обратиться в компанию «Клеверенс». Мы занимаемся выпуском готовых решений для бизнеса уже больше 15 лет. Обратившись к нам за услугами, каждый клиент получает полный спектр «под ключ» – начиная от планирования и заканчивая введением в эксплуатацию.

Организация предоставляет владельцам предприятий тщательную разработку автоматизированных систем управления технологическим процессом, которая основывается на поставленных задачах и потребностях руководителей. Этот комплекс решений увеличит производительность и за короткий промежуток времени окупит средства, которые были вложены в его создание.

Назначение и принцип действия АСУ ТП

Назначение АСУ ТП состоит в поддержании установленных режимов технологического процесса за счет контроля и изменения технологических параметров, выдачи команд на исполнительные механизмы и визуального отображения данных о производственном процессе и состоянии технологического оборудования.

В функции АСУ ТП входит предупреждение аварийных ситуаций, анализ контролируемых значений, стабилизация режимных параметров и технологических показателей. Автоматизация помогает в достижении основных целей политики предприятия в вопросах экономики и качества.

АСУ ТП получила широкое распространение в таких отраслях, как: аграрная промышленность, нефтегазовый комплекс, машиностроение, электроэнергетика, горнодобывающий производственный комплекс, металлообработка, пищевая промышленность и др.

Автоматизируются гидромеханические, массообменные, тепловые процессы; процессы очистки, фильтрации, переработки, разделения, измельчения, хранения, отгрузки, приемки, дозации, пуска и остановки, измерения и множество других.

От состава АСУ ТП зависят потенциальные возможности системы, а также качество функционирования автоматизированного объекта. Назначение АСУ ТП:

В состав автоматизированной системы входит не только совокупность технических средств и программного обеспечения. Работа АСУ ТП невозможна без таких компонентов, как: информационное, математическое, организационное, эргономическое и метрологическое обеспечение.

Несмотря на то, что автоматизация освобождает человека от необходимости выполнять большинство функций контроля, стабилизации и управления, именно оперативный персонал (технологи, инженеры, диспетчеры, машинисты, операторы, аппаратчики) следит за надлежащей работой приборов и автоматических устройств и контролирует технологические параметры.

К аппаратным средствам АСУ ТП относят: операторские станции и серверы системы, сети, счетчики, измерительные преобразователи, сигнализаторы, автоматизированная система диспетчерского управления, контроллеры, датчики, модули цифрового интерфейса, исполнительные механизмы.

Программные средства – это SCADA-системы, системы сбора данных, системы оперативного диспетчерского управления, операционные системы реального времени, средства исполнения технологических программ, специальное программное обеспечение.

АСУ ТП предназначена для решения сложных управленческих проблем, повышения гибкости управляемого процесса и качества управления производственным объектом.

Принцип действия и структура АСУ ТП

Принцип действия АСУ ТП основан на измерении параметров технологического процесса с помощью интеллектуальных средств измерения и последующем управлении технологическим процессом.

На нижнем или полевом уровне АСУ ТП расположены датчики, полевое оборудование, исполнительные механизмы. С датчиков, которые фиксируют контролируемые параметры, поступает сигнал на промышленные контроллеры.

ПЛК (программируемые логические контроллеры) относят к среднему уровню АСУ ТП, именно здесь выполняются задачи автоматического регулирования, логико-командного управления, пуска/остановки оборудования и машин, аварийной защиты и отключения.

С контроллеров информация передается на верхний уровень управления объектом – к диспетчеру. Верхний уровень АСУ ТП содержит базу серверов, инженерных и операторских (рабочих) станций. Функции АСУ ТП:

В свою очередь, диспетчер ведет постоянное наблюдение за процессом производства и управляет работой агрегатов в дистанционном режиме. Также на верхнем уровне формируется отчетность, обрабатывается и архивируется информация на сервере системы.

Все данные, поступающие на операторские станции, отображаются в режиме реального времени на экране сотрудника. Числовые и графические данные представляются в виде удобной мнемосхемы объекта управления. В зависимости от полученных данных, контроллер системы вырабатывает соответствующие сигналы управления для исполнительных механизмов.

Кроме этого, контроллер различает выход заданных параметров за предельные значения, сигнализируя об отказах оборудования, каких-либо отклонениях процесса, а в некоторых случаях блокирует работу установки для исключения аварии.

С внедрением АСУ ТП совершенствуются методы планирования, противоаварийной защиты и контроля, поэтому предприятию удается достигнуть высоких качественных показателей технологических процессов.

Автоматизированная система создает необходимые условия для наиболее эффективного и экономичного использования ресурсов производства, роста производительности труда, снижения затрат, повышения конкурентоспособности и получения максимальной прибыли.

Внедрение АСУ ТП обеспечивает увеличение выхода выпускаемой продукции, стабилизацию производственных показателей, снижение материальных затрат, поддержание рациональных и безопасных технологических режимов, улучшение качественных показателей продукта.

Существует несколько стандартных типов мер, которые применяются на предприятиях. Прежде всего, это уже знакомые нам АСУ технологическими процессами и производством. Они предназначаются для решения проблем, связанных с оперативным управлением на заводе, в сфере транспорта и других отраслях.

Следующая разновидность – это автоматизация интеллектуального труда. Вычислительное оборудование способствует облегчению умственной работы человека.

Выделяют также автоматизированные системы управления производством. Их применяют для поиска путей реализации программ, связанных с входящей и исходящей логистикой, учетом товаров, планирования и схожих задач. Еще один тип – функциональные. Они нужны для разработки плановых расчетов и других целей.

Сюда входит ряд обеспечений, каждое из которых выполняет свои функции. Среди них:

• информационное – это вся документация и нормативная база, которая применяется в процессе функционирования;
• техническое – совокупность всех машинных и инженерных средств, которые обеспечивают бесперебойную работу коммуникаций;
• программное – общее и специализированное ПО, которое используются для автоматизации АСУ ТП;
• организационное – акты, которые регулируют действия персонала, а также мероприятия, которые направлены на внедрение инновационных решений.
• метрологическое – использование всех методов, которые нужны для того, чтобы производить точные измерения всех необходимых параметров;
• эргономическое – перечень принятых мер, направленных на изучение психологических и физиологических характеристик пользователей;
• оперативный персонал – сотрудники, задачи которых – обслуживание и контроль работы.

АВТОМАТИЗИ́РОВАННОЕ УПРАВ­ЛЕ́НИЕ

Скопировать библиографическую ссылку:

АВТОМАТИЗИ́ РОВАННОЕ УПРАВ­Л Е́ НИЕ, осу­ще­ст­в­ля­ет­ся ап­па­рат­но-про­грамм­ны­ми сред­ст­ва­ми при не­пос­ред­ст­вен­ном уча­стии че­ло­ве­ка. При А. у. ор­га­ни­за­ци­он­ны­ми и эко­но­мич. си­сте­ма­ми на че­ло­ве­ка в осн. воз­ла­га­ют­ся функ­ции при­ня­тия ре­ше­ний; при уп­рав­ле­нии тех­нич. объ­ек­та­ми – пре­им. функ­ции конт­ро­ля, тех­нич. об­слу­жи­ва­ния и ре­мон­та тех­нич. средств ав­то­ма­ти­за­ции, а так­же их ре­зер­ви­ро­ва­ния при от­ка­зах. Для оцен­ки це­лесо­об­раз­но­сти и воз­мож­но­сти уча­стия че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра в уп­равле­нии не­об­хо­ди­мо взве­ши­вать его по­ло­жит. и от­ри­цат. свой­ст­ва как зве­на пе­ре­да­чи, хра­не­ния и пе­ре­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции. К по­ло­жит. свой­ст­вам че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра от­но­сят­ся его спо­соб­но­сти: при­ни­мать ре­ше­ния на ос­но­ве кос­вен­ных, не­фор­ма­ли­зуе­мых при­зна­ков ана­ли­зи­руе­мых вход­ных со­бы­тий и ана­ло­гий с при­зна­ка­ми др. по­доб­ных со­бы­тий; гиб­ко из­ме­нять це­ли управ­ле­ния в за­ви­си­мо­сти от вход­ной ин­фор­ма­ции; ис­прав­лять собств. ошиб­ки и воз­вра­щать про­цесс при­ня­тия ре­ше­ния к пред­ше­ст­вую­щим его ста­ди­ям (пе­ре­во­дить ошиб­ки-от­ка­зы в ошиб­ки-сбои). От­ри­цат. свой­ст­ва че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра: вы­со­кая ве­ро­ят­ность оши­боч­ных дей­ст­вий, осо­бен­но в на­пря­жён­ных и стрес­со­вых си­туа­ци­ях; не­ста­биль­ное вре­мя ре­ак­ции на по­сту­паю­щую ин­фор­ма­цию; за­ви­симость ра­бо­то­спо­соб­но­сти от вре­ме­ни не­пре­рыв­ной ра­бо­ты, внеш­ней об­ста­нов­ки, взаи­мо­от­но­ше­ний в кол­лек­ти­ве; стрем­ле­ние вы­дви­гать и реа­ли­зо­вы­вать собств. це­ли, не сов­па­даю­щие с осн. целя­ми сис­те­мы. Кро­ме то­го, дея­тель­ность че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра свя­за­на с вы­со­ки­ми фи­нан­со­выми за­тра­та­ми на обу­че­ние, тре­нинг, ор­га­ни­за­цию ра­бо­че­го мес­та и обес­пе­че­ние жиз­не­дея­тель­но­сти. Од­на из осн. про­блем ор­га­ни­за­ции А. у. со­сто­ит в на­хо­ж­де­нии спо­со­бов и средств сти­му­ли­ро­ва­ния по­ло­жит. свойств че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра и умень­ше­ния влия­ния от­ри­ца­тель­ных.

Классификационные признаки

Существует несколько основных критериев, по которым разделяются автоматизированные системы управления технологическими процессами АСУ ТП. Первый – это сфера функционирования. Например, объект может быть задействован в строительной отрасли, сельском хозяйстве, химической промышленности и многих других.

Второй – это разновидность операций, которыми руководят. К примеру, экономические, технологические и так далее. Последний параметр – это уровень, на котором осуществляется менеджмент – цех, завод, министерство.

Как было указано ранее, комплекс мер состоит из нескольких уровней. У каждого из них собственная функция. Задача нижнего уровня – это сбор показателей и передача сигналов на промышленные контроллеры. Те, в свою очередь, считаются средней ступенью. Цель такой техники заключается в запуске, остановке, аварийном отключении и регулировке работы машин в автоматическом режиме. Информация поступает на сервера, а также станции – операторские и инженерные. Эти приспособления считаются верхом всей структуры. На нем нужно производить обработку и архивацию. Данные передаются живым работникам – диспетчерам. В обязанности этого человека входит мониторинг, а также дистанционное управление механикой.

Определение

Очень часто в публицистике и специализированной литературе используется буквосочетание для обозначения этого комплекса мер. Прежде чем разбираться в сути понятия, которое описывается в данном материале, необходимо выяснить, как расшифровывается аббревиатура АСУ ТП. Как уже было указано выше, это автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Теперь стоит подробнее разъяснить, что они представляют собой. Если кратко, то это совокупность решений, которые направлены на осуществление различных операций на предприятии. Они включают в себя как оборудование, так и специализированное программное обеспечение, применяются в разных отраслях промышленности, сфере транспорта, энергетике и многих других. Чтобы не возникало путаницы, крайне важно понимать, в чем отличие между автоматическими и автоматизированными типами управления. Последние характеризуются тем, что некоторые функции сохраняются за сотрудниками – операторами. Как правило, это задачи, которые невозможно делегировать машинам.

Классы структур АСУ

Построение си­стемы с такой структурой эффективно при автоматизации техно­логически независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам. Такая система представляет собой совокупность нескольких независи­мых систем со своей информационной и алгоритмической базой.

Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима инфор­мация о состоянии только этого объекта.

Централизованная структура осуществляет реа­лизацию всех процессов уп­равления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анали­за в соответствии с критериями системы вырабатывает управ­ляющие сигналы. Появление этого класса структур связано с увеличением числа контроли­руемых, регулируемых и уп­равляемых параметров и, как правило, с территориальной рассредоточенностью объекта управления.

Достоинствами централизованной структуры являются достаточно простая реализация процессов информационного взаимодей­ствия; принципиальная возможность оптимального управления системой в целом; достаточно легкая коррекция оперативно изменяемых входных параметров; возможность достижения максимальной эксплуатационной эффективности при минимальной избы­точности технических средств управления.

Недостатки централизованной структуры следующие: необхо­димость высокой надежности и производительности технических средств управления для достижения приемлемого качества упра­вления; высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов упра­вления.

Централизованная рассредоточенная структура

Основная особенность данной структуры — сохранение принципа централизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объектов управления. Некоторые функциональные устройства системы управления являются об­щими для всех каналов системы и с помощью коммутаторов под­ключаются к индивидуальным устройствам канала, образуя замкнутый контур управления.

Алгоритм управления в этом случае состоит из совокупности взаимосвязанных алгоритмов управления объектами, которые реализуются совокупностью взаимно связанных органов упра­вления. В процессе функционирования каждый управляющий орган производит прием и обработку соответствующей информа­ции, а также выдачу управляющих сигналов на подчиненные объекты. Для реализации функций управления каждый локаль­ный орган по мере необходимости вступает в процесс информа­ционного взаимодействия с другими органами управления. До­стоинства такой структуры: снижение требований, к производи­тельности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления; снижение суммарной про­тяженности каналов связи.

Недостатки системы в следующем: усложнение информацион­ных процессов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления, а также корректировка хранимой информации; избыточность техниче­ских средств, предназначенных для обработки информации; сложность синхронизации процессов обмена информацией.

С ростом числа задач управления в сложных системах значительно увеличивается объем переработанной информации и повышается сложность алгоритмов управления. В результате осуществлять управление централизо­ванно невозможно, так как имеет место несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого упра­вляющего органа получать и перерабатывать информацию.

Кроме того, в таких системах можно выделить, следующие, группы задач, каждая из которых характеризуется соответствующими требованиями по времени реакции на события, происхо­дящие в управляемом процессе:

задачи экстремального управления, связанные с расчётами желаемых параметров управляемого процесса и требуемых значений уставок регуляторов, с логиче­скими задачами пуска и остановки агрегатов и др. (время реак­ции — секунды, минуты);

задачи оптимизации и адаптивного управления процессами, технико-экономические задачи (время реакции — несколько секунд);

информационные задачи для адми­нистративного управления, задачи диспетчеризации и координа­ции в масштабах цеха, предприятия, задачи планирования и др. (время реакции — часы).

Очевидно, что иерархия задач управления приводит к необхо­димости создания иерархической системы средств управления. Такое разделение, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого местного органа управления, порождает необходимость согласования принимаемых этими органами реше­ний, т. е. создания над ними нового управляющего органа. На каждом уровне должно быть обеспечено максимальное соот­ветствие характеристик технических средств заданному классу задач.

Кроме того, многие производственные системы имеют соб­ственную иерархию, возникающую под влиянием объективных тенденций научно-технического прогресса, концентрации и спе­циализации производства, способствующих повышению эффектив­ности общественного производства. Чаще всего иерархическая структура объекта управления не совпадает с иерархией системы управления. Следовательно, по мере роста сложности систем выстраивается иерархическая пирамида управления. Управляе­мые процессы в сложном объекте управления требуют своевремен­ного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, были бы взаимно согласованы. Каждое такое решение требует постановки соответствующей задачи управления. Их совокупность образует иерархию задач управления, которая в ряде случаев значительно сложнее иерархии объекта управления.

Существует ряд преимуществ у использования указанных комплектов. Прежде всего, система АСУ ТП – это отличная возможность увеличить эффективность установленной на предприятии техники. Кроме того, эта совокупность мер позволяет исключить ошибки в рабочих процессах и сделать их мониторинг более удобным. Еще одна сильная сторона подобного подхода к делу – это шанс обнаружить и в кратчайшие сроки исправить все неполадки, которые возникли в результате ручного управления.

Внедрением новых методик, обслуживанием коммуникаций, а также принятием всех важных решений внутри организации, связанных с технологиями, занимается отдел АСУ ТП.

Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.

Функции при формировании управляющих воздействий

Функционал программы может варьироваться в зависимости от того, каких именно результатов хочет добиться ее составитель. Все возможности проекта прописываются в ТЗ, после предварительного анализа основополагающих целей, имеющихся ресурсов и ожидаемого эффекта. К опциям модуля относятся:

• прогнозирование — оформление разнообразных краткосрочных (промежуточных) и длительных планов;
• контроль и исследования — создание комплекса для анализа продуктивности отдельных людей и решений;
• координация — администрирование и отладка тех или иных процессов, входящих, например, в единую технологическую цепочку.

Все функции должны носить строго прикладной характер и составляться по регламентам, прописанным в ГОСТ. Конкретные действия, необходимые для достижения определенной цели, меняются в зависимости от типа прорабатываемой управленческой структуры (не стоит забывать о том, что АСУ могут быть объединены в подсистемы по пяти ключевым признакам).

Функционирование при организации управляющих воздействий

Несмотря на то что рассматриваемая методика характеризуется универсальностью, ее основным назначением является именно менеджмент. В этом плане функционал программы выглядит так:

• вычисление и анализ информации — контроль, хранение, поиск, демонстрация и преобразование разнообразных существенных данных;
• обмен сведений — доведение выведенных экспертами стратегий до объекта, нуждающегося в непосредственном регулировании, обмен аналитическими выкладками между руководителями;
• принятие решений — фактически создание информативных блоков, на основе всестороннего изучения предложенных прогнозов и опциональных оперативных сводок.

Все остальные функции проекта несут, скорее, второстепенный характер. Центральные задачи программы касаются именно управленческих схем, которые должны повышать общую эффективность путем работы с отдельно взятыми технологическими процессами.

Заключение

В этом статье шла речь про АСУ ТП, мы рассказали, что это такое, дали определение и расшифровку. Если проанализировать всю указанную в данном материале информацию, то можно сделать вывод, что это комплекс мер, направленных на улучшение показателей на предприятии, оптимизацию работы и увеличение получаемой прибыли. Кроме того, с помощью АСУ ТП руководство фирмы может избежать ошибок, связанных с человеческим фактором, а также устранить уже существующие последствия. Они применяются в большом количестве компаний из различных сфер – от транспортных услуг до энергетики.

Это комплекс программных и машинных решений, которые помогают автоматизировать рабочие процессы на предприятии. Отличие от автоматических в сохранении ряда функций за живыми сотрудниками – операторами.

У описанных в статье систем сложная структура. Они делятся на несколько уровней, на каждом из которых выполняются собственные функции. Нарушение хотя бы одного из них приводит к неправильной работе. Отдельного внимания заслуживает состав. В него входят различные виды обеспечения: информационное, метрологическое, техническое и многие другие.

Кроме того, мы разобрали оборудование АСУ ТП – что это, какие виды бывают, и где они применяются. В числе прочего для идентификации используются специальные метки, работающие на основе радиочастотного опознания. Они отличаются по способу исполнения, габаритам и формам. Для сканирования используются приборы – считыватели. С их помощью можно также записывать информацию на чипы или удалять ее. Для изготовления этикеток применяется специфическое программное обеспечение. Хороший вариант – Wonderfid. Это приложение действует по уникальной запатентованной технологии.

Приобретения оборудования для АСУ Т – это ответственное дело и серьезная статья расходов. Поэтому обращаться необходимо только к профессионалам с опытом на рынке, например, в компанию «Клеверенс». В нашем каталоге вы найдете различные решения, которые помогут наладить оптимизацию и автоматизацию различных бизнес-процессов.