Диагностика оборудования в асу тп

В.С. Громов, Р.Л. Вишнепольский, В.Н. Тимофеев, ЗАО »

Компания «Системы нефть и газ» (OGS) предлагает комплексные услуги по созданию и внедрению в производство автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами (АСУ ТП) на нефтеперерабатывающих предприятиях, в газодобывающей промышленности и предприятиях, связанных с переработкой, подготовкой и транспортировкой нефти и нефтепродуктов.

Что такое АСУ ТП

АСУ ТП – это эффективная система управления, позволяющая автоматизировать работу технологического оборудования на промышленных предприятиях.

Автоматизированная система управления технологическими процессами – это может быть система сбора данных, диспетчерское управление, системы противоаварийной защиты и прочие. АСУ ТП имеет единую систему управления в виде одного или нескольких пультов. Также она оснащена типовыми элементами автоматики в виде контролеров, датчиков, исполнительных устройств и прочих.

Особенности автоматизированной системы управления технологическими процессами

Автоматизированная система управления технологическими процессами обладает следующими особенностями:

• обеспечивает мониторинг всех процессов технологического оборудования;
• предоставляет своевременно всю необходимую и объективную информацию, благодаря чему оператор вовремя сможет заметить сбои в системах и работе оборудования;
• значительно сокращает финансовые затраты на обслуживание оборудования и контроль за ними;
• помогает упростить учет и автоматизирует все рабочие процессы;
• обеспечивает полный контроль над управлением технологическими процессами;
• позволяет усовершенствовать системы автоматизации и улучшить производство;
• есть возможность использовать не только стандартное программное обеспечение, но и устанавливать собственные приложения и библиотеки, опираясь на потребности производства.

АСУ ТП обеспечивает стабильность рабочих процессов и оптимизацию производства. Наша компания предоставляет комплексное обслуживание, начиная от разработки до запуска в эксплуатацию автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК)

Наша компания поставляет Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК), обеспечивающие функционирование всех типов средств измерений и оборудования, входящих в состав систем измерений количества нефти, нефтепродуктов и газа, находящихся в эксплуатации в России и странах СНГ.

Измерительно-вычислительные комплексы оснащаются разработанным и запатентованным программным обеспечением Rate или Форвард Pro v4.0.

Наши вычислители расхода нефти:

• «Октопус-Л»
• «ИМЦ-07»

Данные ИВК успешно заменяют такие зарубежные аналоги как OMNI-30006000 (США), Elster-Instromet FC-2000 (Бельгия), FloBoss 600, 107 («Emerson Process Management», США).

Автоматизированные системы управления (АСУ ТП) – ПСП «Ухта»

ПАО «АК «Транснефть» ОАО «Гипротрубопровод»

Балтийская трубопроводная система (БТС-II): Система Диспетчерского Контроля и Управления (СДКУ). Автоматизированная Система Контроля Исполнения Договоров (АСКИД)

Проектирование, поставка оборудования и пуско­наладочные работы АСУ ТП основных объектов Западно-Хоседаюского месторождения.

Распределённая система управления

АСУ ТП объекта ЦХП Западно-Хоседаюского месторождения

АСУТП на железнодорожном терминале по хранению и отгрузке сжиженных углеводородных газов

ООО «НИИ Транснефть»

Теплогидравлический стенд для исследования процессов транспортировки тяжелых и битуминозных нефтей позволяет исследовать процесс транспортировки высоковязких тяжелых нефтей, методы и способы их обработки, а так же проводить исследования процесса парафинизации трубопроводов, технологической очистки внутренней полости труб с применением химических реагентов. Экспериментальный стенд для проведения многофакторных исследований характеристик агентов снижения гидравлического сопротивления нефти и нефтепродуктов предназначен для исследования противотурбулентных присадок, поверхностно активных веществ и других химических продуктов для снижения гидравлического сопротивления, и температуры застывания в воспроизводимых гидродинамических условиях при перекачке углеводородных жидкостей.

ИВК «ИМЦ-07» в специальном исполнении передвижной поверочной установки

Особенности разработки автоматизированных систем управления

Компания «Системы нефть и газ» (OGS) предлагает комплексное решение по разработке и внедрению АСУ ТП на предприятиях добычи и переработки нефти, нефтепродуктов и газа. Также мы можем внедрить системы автоматизации на предприятиях подготовки, хранения и транспорта нефти и нефтепродуктов. Благодаря этому вы получаете комплексный контроль над всеми технологическими процессами. Особенности разработки:

• обследование объекта для составления подробного плана реализации. Мы формируем технические требования заказчика и учитываем все пожелания при разработке систем автоматизации.
• Разработка АСУ ТП осуществляется на наших производственных площадках, поэтому мы предоставляем гарантию на поставляемую продукцию и системы.
• Создаются проектная и рабочая документация.
• Разрабатываются и адаптируются программы и системы. Программное обеспечение создается, опираясь на требования заказчика. Кроме того, в дальнейшем можно дополнить программы или обновить существующие, если меняются некоторые процессы.
• Система вводится в эксплуатацию на объекте заказчика. Наша компания доставляет заказчику оборудование и специалисты приступают к шеф монтажным работам, настройке оборудования и систем.
• Производится подготовка персонала, проводится инструктаж по управлению оборудованием и системами, налаживается программное обеспечение и проводятся предварительные испытания.

Помимо вышеописанных работ, компания «Системы нефть и газ» (OGS) предлагает сопровождение АС. Мы выполняем гарантийные работы по обслуживанию оборудования. Дополнительно мы обеспечиваем модернизацию устаревших устройств/систем и готовы включиться в работу на любой стадии проекта.

Специалисты проводят консалтинг и экспертизу, определяя необходимые программы модернизации. Вы получаете детальный отчет с комментариями и рекомендациями. Наша компания использует исключительно высококачественные комплектующие, имеющие сертификаты. Мы учитываем все технические требования.

Как заказать АСУ ТП

Заказать АСУ ТП в компании «Системы нефть и газ» (OGS), заполнив простую форму на сайте. В этом разделе следует нажать кнопку «Заказать» и после этого наш специалист свяжется с вами для подробного обсуждения проекта, вы договоритесь о личной встрече.

Автоматизированное управление необходимо на каждом предприятии нефтедобывающей и газодобывающей отрасли. Оно позволяет контролировать рабочие процессы, снизить расходы и улучшить производительность. Доверяйте проверенным компаниям, которые способны подтвердить свои возможности и поставить качественное оборудование. Наше предприятие «Системы нефть и газ» (OGS) выполняет работы «под ключ», начиная от разработки проекта, заканчивая установкой и программированием. Также мы обеспечиваем ремонт и техническое обслуживание систем. Но также мы готовы включиться в работу на любом этапе. Не устроил предыдущий поставщик? Не срывайте сроки поставки, обратитесь к нам.

Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) — это совокупность аппаратно-программных средств, которые осуществляют контроль и управление производственными и технологическими процессами, поддерживают обратную связь и активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров, а также обеспечивают регулирование и оптимизацию управляемого процесса.

АСУТП используется для выполнения следующих функций:
• Целевое применение в качестве законченного изделия под определенный объект автоматизации;
• Стабилизация заданных режимов технологического процесса путем измерения и обработки значений технологических параметров, их визуального представления и выдачи управляющих воздействий в режиме реального времени на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий технолога-оператора;
• Анализ состояния технологического процесса, выявление предаварийных ситуаций и предотвращение аварий путем переключения технологических узлов в безопасное состояние, как в автоматическом режиме, так и по инициативе оперативного персонала;
• Обеспечение инженерно-технического персонала завода необходимой информацией с технологического процесса для решения задач контроля, учета, анализа, планирования и управления производственной деятельностью.

Уровни АСУТП

АСУТП подразделяется на 4 уровня:
• уровень технологического процесса (полевой уровень);
• уровень контроля и управления технологическим процессом (контроллерный уровень);
• уровень магистральной сети (сетевой уровень);
• уровень человеко-машинного интерфейса (верхний уровень).

Полевой уровень

Полевой уровень формирует первичную информацию, обеспечивающую работу всей АСУТП. На этот уровень адресно поступают и реализуются управляющие воздействия.
Оборудование полевого уровня составляют первичные преобразователи (датчики), исполнительные органы и механизмы.
Датчик – устройство, преобразующее физические параметры технологического процесса в электрические сигналы, поступающие в дальнейшем на контроллер.
Исполнительный орган – орган, воздействующий на технологический процесс путем изменения пропускной способности.
Исполнительный механизм – устройство, преобразующее электрические сигналы в физические воздействия, осуществляющее управление параметрами технологического процесса в автоматическом или ручном режиме.

Контроллерный уровень

Уровень контроля и управления процессом выполняет функции сбора и первичной обработки дискретных и аналоговых сигналов, выработки управляющих воздействий на исполнительные механизмы.
Оборудование среднего уровня составляют программируемые контроллеры, устройства связи и с объектом (УСО), шкафы кроссовые и шкафы с контроллерами и вспомогательными средствами автоматизации и вычислительной техники.
Контроллер – устройство, предназначенное для получения в реальном времени информации с датчиков, преобразования ее и обмена с другими компонентами системы автоматизации (компьютер оператора, монитор, база данных и т. д.), а также для управления исполнительными механизмами.

Сетевой уровень

Уровень магистральной сети является связующим звеном между контроллерами и станциями оператора. Основой этого уровня АСУТП можно считать цифровую промышленную сеть, состоящую из многих узлов, обмен информацией между которыми производится цифровым способом.

Верхний уровень

Уровень человеко-машинного интерфейса, обеспечивающий трудовую деятельность человека-оператора АСУТП в системе «человек-машина» (СЧМ), в иностранной интерпретации «HMI-Human-Mashine-Interface».

Этапы проектирования автоматизированных систем управления технологическим процессом

Процесс создания автоматизированных систем управления технологическим процессом можно разбить на следующие этапы:
а) детализация технических требований на создаваемую диспетчерскую систему контроля и управления;
б) разработка проектно – сметной документации в сокращенном или полном объеме;
в) сбор и изучение исходных данных;
г) составление полного перечня переменных;
д) комплектация системы;
е) разбиение объекта управления на технологические участки и последующая распределение переменных по участкам и группа;
ж) создание базы данных;
и) создание статических частей графических экранов интерфейса оператора;
к) заполнение графических экранов интерфейса оператора динамическими элементами;
л) составление схемы переходов между графическими экранами оператора;
м) составление алгоритмов управления (для всех возможных режимов работы объекта, в том числе аварийного);
н) генерация печатных документов;
п) верификация базы данных;
р) разработка эксплуатационной документации;
с) тестирование системы в автономном режиме (без УСО);
т) монтаж;
у) тестирование системы в рабочем режиме (с УСО);
ф) внедрение, в том числе пусконаладка и обучение персонала.

Принцип работы АСР и законы регулирования

Все процессы управления, и в частности регулирования, имеют общие закономерности, не зависящие от конкретных целей и объектов управления.
Для лучшего понимания, рассмотрим процесс управления на примере процесса регулирования уровня в емкости при произвольно изменяющемся потреблении жидкости.

Регулирование уровня в емкости:
1 – клапан; 2 – емкость; 3 – насос.

Стабилизировать уровень на конкретном заданном значении можно изменением притока в зависимости от отклонения уровня от заданного значения. Примем, что вначале уровень в емкости постоянный и равен заданному. Случайное уменьшение потребления вызовет отклонение уровня выше заданного, и в такой ситуации прикрывают клапан на притоке. При отклонении уровня ниже заданного значения клапан, наоборот, больше приоткрывают.
Этот процесс регулирования также состоит из пяти составляющих. Во-первых, получение информации о заданном значении уровня. В данном случае это значение заранее известно. Во-вторых, получение информации о фактическом уровне, т. е. его измерение. В-третьих, определение величины и знака отклонения уровня от заданного. В-четвертых, установление требуемого изменения притока в зависимости от величины и знака отклонения. В-пятых, изменение притока открытием или закрытием клапана.
В данном примере процесс управления был неавтоматическим: в нем принимал участие человек, в то время как в АСР процесс управления осуществляется автоматически. Так, регулировать уровень в емкости автоматически можно, например, с помощью АСР, показанной на рисунке ниже.

Автоматическое регулирование уровня в емкости:
1 – поплавок; 2 – рычаг; 3 – шток; 4 – клапан.

Поплавок 1 в этой системе перемещается вместе с уровнем, а клапан 4 изменяет расход на притоке. Поплавок связан с клапаном через поворотный рычаг 2 и прикрепленный к нему шток 3.
В такой АСР любое отклонение уровня от заданного, вызванное колебаниями потребления, приведет к перемещению поплавка и связанного с ним клапана. При отклонении уровня выше заданного клапан будет прикрываться, а при отклонении ниже заданного, наоборот, приоткрываться.
Таким образом, в этой системе все указанные составляющие процесса регулирования выполняются автоматически: при отклонении уровня от заданного значения поплавок отклоняет рычаг, а перемещение штока изменяет степень открытия клапана и приводит тем самым к требуемому изменению притока.
Из рассмотренного примера видно, что для управления любым объектом необходимо получить информацию о заданном и фактическом его состоянии, определить отклонение фактического состояния от заданного, и на основе данных параметров выработать целенаправленное воздействие на объект и осуществить его.
В процессе работы системы автоматического регулирования регулятор сравнивает текущее значение измеряемого параметра Х, полученного от датчика Д, с заданным значением (заданием Z) и устраняет рассогласование регулирования e (e=Z-X). Внешние возмущающие воздействия также устраняются регулятором. Структурная схема непрерывного регулятора с аналоговым выходом приведена на рисунке ниже.

Таким образом любой регулятор имеет два входа (задание и переменная) и один выход (управляющий сигнал).

Типы действия регуляторов

По направлению действия выходного сигнала регуляторы бывают двух типов – прямого или обратного действия.

Пропорциональный закон регулирования, П-регулятор

Принцип действия заключается в вырабатывании регулятором управляющего воздействия на объект пропорционально величине ошибки (чем больше ошибка е, тем больше управляющее воздействие Y).
Настроечным параметром будет являться коэффициент усиления (коэффициент пропорциональности) КР.

Интегральный закон регулирования, И-регулятор

Управляющее воздействие пропорционально интегралу от ошибки. Настроечным параметром будет являться коэффициент интеграции (время интегрирования) КI.

Пропорционально-интегральный закон регулирования, ПИ-регулятор

ПИ-регулятор представляет собой сочетание П и И регуляторов. Настроечными параметрами будут являться коэффициент интеграции (время интегрирования), коэффициент усиления (коэффициент пропорциональности) КI и КР.

Дифференциальный закон регулирования, Д-регулятор

Д-регулятор генерирует управляющее воздействие только при изменении регулируемой величины. Настроечным параметром будет являться коэффициент дифференциации (время дифференцирования) КD.

Пропорционально-дифференциальный закон регулирования, ПД-регулятор

ПД-регулятор представляет собой сочетание П и Д регуляторов. Настроечными параметрами будут являться коэффициент дифференциации (время дифференцирования), коэффициент усиления (коэффициент пропорциональности) КР и КD.

Интегрально-дифференциальный закон регулирования, ИД-регулятор

ИД-регулятор представляет собой сочетание И и Д регуляторов. Настроечными параметрами будут являться коэффициент дифференциации (время дифференцирования), коэффициент интеграции (время интегрирования) КI и КD.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования

ПИД-регулятор представляет собой сочетание П, И и Д регуляторов. Настроечными параметрами будут являться коэффициент дифференциации (время дифференцирования), коэффициент усиления (коэффициент пропорциональности), коэффициент интеграции (время интегрирования) КI , КР и КD.

Определение параметров объекта управления

Объектом управления называется динамическая система, характеристики которой изменяются под влиянием возмущающих и управляющих воздействий. Объектами управления могут быть механизмы, машины и аппараты, в которых протекают технологические процессы (измельчение, перемешивание, кристаллизация, сушка и т.п.).
Одной из основных характеристик объекта управления является его передаточная функция. Для получения передаточной функции ОУ необходимо изменить на небольшую величину входной параметр ОУ и отслеживать во времени выходной параметр ОУ до тех пор, пока он не примет стабильное неменяющееся значение.

Из переходной функции ОУ можно вычислить следующие характеристики:
1. К – коэффициент усиления ОУ;
2. Т – постоянная времени ОУ (время нарастания);
3. τ – время запаздывания ОУ.
Эти характеристики являются основными и необходимы при выборе и расчете настроечных параметров регуляторов.

Определение направления действия регулятора

Если при увеличении выходного сигнала (управления) переменная и задание то же увеличиваются, то необходимо выбрать обратный регулятор, т. к. направление действие регулятора должно быть противоположно действию процесса.
Если при увеличении выходного сигнала (управления) переменная и задание то же уменьшаются, то необходимо выбрать прямой регулятор, т. к. направление действие регулятора должно быть противоположно действию процесса.

Выбор типа регулятора

На основании формул таблицы настройки регуляторов рассчитываем параметры регулятора в зависимости от типа желаемого переходного процесса:

Качество настройки контуров управления напрямую влияет на стабильность ведения технологических процессов и получение продукции требуемого качества.

Процесс АСУТП, Обозначение АСУТП

Для предоставления данных в виде схемы с отмеченным на ней оборудованием, датчиками и запорно-управляющей арматурой, применяются различные интерфейсы АСУТП. Фактически, их главная задача-обеспечить визуализацию тех. процесса с прозрачным и понятным интерфейсом управления. Также немаловажным фактором является способность системы выводить информацию о достижении сигнализирующих и критических значений по определенным позициям, с комментарием по произошедшему отклонению.

Вариантов и производителей систем множество, таких как Yokogawa, Masoneilan, Honeywell, Bailey и др. Каждая из компаний занимается предоставлением как программного обеспечения, так и аппаратурной поддержкой в виде приборов КИП и запорно-регулирующей арматуры, а также станций управления, однако в основном всё данное оборудование работает по HART-протоколу, что позволяет компоновать системы АСУТП и КИПиА комплектующими различных производителей.

Пример внешнего вида операционной клавиатуры производства компании Yokogawa. Данная станция позволяет осуществлять быстрое переключение между рабочими окнами, внесение корректирующих параметров и др.

Также данные системы поддерживают возможность управления процессом мышью непосредственно с экрана станции, выводя при нажатии на позицию прибора или запорно-регулирующей арматуры либо насоса поле для введения данных.

Рассмотрим Ведение тех. процессов в современных АСУТП на примере системы CENTUM VP от компании Yokogawa

Окно верхней рабочей панели

Окно верхней рабочей панели содержит информацию о наличии сигнализации на производственном объекте.

Почти все кнопки верхней рабочей панели присутствуют на функциональной клавиатуре оператора. Главным образом, они используются для вызова информационных и системных окон.

Панель работы с окнами

Панель работы с окнами вызывается с панели обзора нажатием соответствующей кнопки.

Бывают случаи, когда возникает необходимость просмотреть все сообщения за некоторый промежуток времени независимо от их классификации. Для этого в системе существует специальное окно, отображенное на рисунке ниже. Если рядом с текстом сообщения имеется индикатор, значит оно еще не прочитано. После квитирования списка все индикаторы удаляются.

Исторический архив представляет собой список всех сообщений, генерируемых системой управления. Сообщения располагаются в хронологическом порядке. При нажатии на соответствующую кнопку панели работы с окнами, на экран выводится окно, предназначенное для просмотра и печати этого списка сообщений. Архив достаточно большой, поэтому часть информации хранится на жестком диске рабочей станции в упакованном виде. В связи с этим, при перелистывании сообщений назад по времени, начиная с какого-то момента возможны задержки при отображении очередной страницы сообщений. Общий вид окна исторического архива представлен на рисунке ниже.

Окно настройки прибора

Окно настройки прибора предназначено для установки изменения параметров функционального блока и содержит подробную информацию о состоянии данного блока. Окно настройки имеет любой прибор системы: регулятор, индикатор, отсекатель, электрозадвижка. В случае регулятора окно настройки включает в себя область, в которую выведены тренды (графики изменения во времени) величин PV, SV и MV соответственно голубого, белого и сиреневого цвета. В правой части окна настройки всегда находится лицевая панель данного прибора. Над полем трендов расположена область цифровой информации настроечных параметров прибора. В правом нижнем углу окна имеется индикатор горизонтального и вертикального масштабов трендов. Окно настройки PID-регулятора представлено на рисунке ниже.

В верхней части окна находится ряд икон для изменения формы трендов, переключения режимов функционального блока, назначения и снятия рабочих меток и т.д.

Основные статусы и соответствующий им цвет метки позиции:

NR (зелёный) – нормальный статус, т.е. отсутствие тревоги;

AOF (синий) – состояние отключения тревоги;

LO/HI (красный) – превышен нижний / верхний допустимый предел параметра;

LL/HH (красный) – превышен крайний нижний / крайний верхний допустимый предел параметра;

IOP/OOP (красный) – разрыв в измерительной цепи или выход параметра за пределы измерения;

MLO/MHI (желтый) – значение MV регулятора достигло нижней / верхней границы диапазона допустимого изменения;

DV (желтый) – превышена допустимая разность между значениями PV и SV;

VEL (желтый) – превышена допустимая скорость изменения параметра.

SH – верхний предел шкалы для величины PV.

SL – нижний предел шкалы для величины PV.

PV – значение величины измеряемого и регулируемого параметра.

SV – задание для регулятора.

MV – значение величины управляющего воздействия (выход с регулятора) на клапан. Измеряется или в единицах PV, или в процентах от 0 до 100.

DV – разность между значениями PV и SV.

SUM – результат интегрирования PV по времени. Используется только для суммирования расхода.

OPHI/OPLO – положение верхнего / нижнего индекса шкалы величины MV. Индексы устанавливаются оператором для удобства запоминания нужных значений MV.

MH/ML – верхний / нижний допустимые пределы изменения величин MV. Эти пределы не нарушаются регулятором в процессе регулирования, но могут быть преодолены при нажатии оператором клавиши подтверждения.

PH/PL – верхний / нижний допустимый предел параметра PV.

HH/LL – крайний верхний / крайний нижний допустимый предел параметра PV.

VL – предел допустимой скорости изменения параметра PV. Обычно этот предел превышается в случае нарушения работы промежуточных элементов в линии обработки сигнала. При этом регулятор переходит в аварийный статус VEL.

DL – предел допустимого отклонения параметра PV от задания SV. При нарушении регулятором этого предела регулятор переходит в аварийный статус DV.

P – предел пропорциональности регулятора.

I – время интегрирования регулятора.

D – время дифференцирования регулятора.

MSH/MSL – верхний / нижний предел шкалы для величины MV. Обычно задаются пределы от 0 до 100 %.

GW – диапазон нелинейности. Используется, когда величиной PV является PH или другой аналогичный параметр.

DB – зона нечувствительности регулятора. При наличии высокочастотных колебаний величины PV (например, в случае регулирования расхода) значение уставки DB выбирают отличным от нуля, таким образом, чтобы в пределах заданного диапазона оказались только шумовые колебания PV. При нахождении величины PV в пределах зоны нечувствительности регулятор не производит обновления величины MV.

SVH/SVL – верхний и нижний пределы шкалы величины SV. В большинстве случаев совпадают с SH и SL соответственно.

MODE – режим работы регулятора. Основные режимы:

PRD (режим прямого регулирования).

ALRM – статус (состояние) тревоги. В зависимости от статуса тревоги изменяется цвет МЕТКИ ПОЗИЦИИ, на каком бы окне она не находилась.

Поле для отображения трендов регулировочных параметров имеют только окна настройки регуляторов. Новые значения величин PV, SV и MV появляются на тренде каждую секунду. Максимальное количество точек на тренде составляет две тысячи восемьсот восемьдесят, что соответствует времени сорок восемь минут.

Общие принципы работы с панелями управления приборами

Как уже отмечалось, панели управления занимают самый низкий уровень в иерархии окон и являются стандартным средством для наблюдения и управления отдельными единицами оборудования, такими как клапан или насос. Их вызов обычно осуществляется с мнемосхемы нажатием левой кнопки мыши на изображении данного объекта. На рисунке ниже приведен пример панели управления задвижкой.

При выборе ручного режима управления пользователь самостоятельно задает необходимое положение задвижки, при автоматическом режиме управления управление происходит через систему АСУТП на основании показаний одного прибора, к которому привязано управление, а при каскадном режиме управления степень открытия регулируется по показаниям нескольких датчиков, для которых заданы требуемые параметры тех. процесса.

Для наблюдения за тенденцией изменения параметров во времени и сохранения информации о параметрах с возможностью её последующего представления в графической форме предназначена функция регистрации трендов. Трендом называется графическое изображение изменения величины параметров с течением времени, представленная на экране HIS в координатной плоскости, горизонтальной осью которой является шкала времени, вертикальной – шкала параметра.

Основным элементом окна трендовой группы является координатное поле трендов, на котором находятся восемь графиков разного цвета, определяемого номером позиции в данной группе. В зависимости от критичности параметра и необходимой частоты обновления тренда он может отображать информацию в реальном времени, с периодом 1 секунду, и более.

Обозначение АСУТП, Принципы построения АСУТП

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.

Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), и другие более мелкие системы управления ( например системы на программируемых логических контроллерах (PLC)). Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, устройства управления, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.

Также, не следует путать понятия “АСУ ТП” и “КИПиА” (контрольно-измерительные приборы и автоматика) в плане специализации работников промышленных предприятий – разделение по видам деятельности, в основном, ведётся на технологическом уровне: специалисты АСУ ТП обслуживают контроллерное оборудование, программное обеспечение, АРМ и их поддержку, в то время как в ответственности специалистов КИПиА находится остальное оборудование и принадлежности, также попадающих под общее понятие “АСУ ТП”. В частности, на многих промышленных предприятиях используется следующее правило: “Всё, что от контроллера до клеммников – АСУ ТП, после — КИПиА и других служб”.

РСУ

Распределённая система управления, РСУ (англ. Distributed Control System, DCS) — система управления технологическим процессом, отличающаяся построением распределённой системы ввода вывода и децентрализацией обработки данных.

ПЛК

Программи́руемый логи́ческий контро́ллер (ПЛК) (англ. Programmable Logic Controller, PLC) или программируемый контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов.

Ссылки

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Обычно имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ П). Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Термин автоматизированный в отличие от термина автоматический подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций. Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства связанные в единый комплекс. Как правило АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.

.
.

Смотреть что такое “АСУТП” в других словарях

Автоматизация – основное направление современного развития всех отраслей промышленности, сельского хозяйства и строительства. Ключевым элементом в процессе автоматизации являются АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами). Цель АСУ ТП – обеспечить управление технологическими процессами.

Системы состоят из комплекса аппаратных и программных средств. Первоначально такие системы внедрялись на промышленных предприятиях на уровне цеха или линии по производству завершенных изделий, сегодня они используются повсеместно для управления сетевыми объектами, инженерными системами различных зданий и сооружений и др.

Автоматизированные системы управления помогают значительно сократить расход электроэнергии, повысить эффективность и безопасность производства, сократить участие человека в производственных процессах для того, чтобы исключить ошибки, причиной которых является так называемый «человеческий фактор».

К основным функциональным структурам АСУ ТП относят сбор информации, ее обработка и формирование управляющих сигналов для исполнительных механизмов. На основании собранной информации определяется оптимальный режим работы оборудования, производится определение возможных аварийных ситуаций.

Автоматизированные системы управления должны отвечать следующим требованиям:

• безопасность;
• надежность;
• оперативность;
• энергетическая эффективность;
• простое управление.

Типовая структура АСУ ТП состоит из трех уровней.

Нижний уровень

Так называемый полевой уровень – это контрольно-измерительные приборы и исполнительные механизмы (всевозможные датчики, электроприводы, и т.д.) Устройства полевого уровня собирают информацию о физических параметрах системы, о ходе технологических процессов, преобразуют информацию в электрические сигналы и передают ее на следующий уровень иерархической структуры АСУ ТП.

Средний уровень

Это уровень контроллеров (PLC), которые устанавливаются внутри шкафов автоматизации. Получая информацию от полевого уровня, контроллеры передают ее на верхний уровень. От контроллеров нижний уровень автоматически получает управленческие команды с помощью программ и алгоритмов, которые были заложены в контроллер во время разработки прикладного программного обеспечения. Алгоритмы исполняются по следующей схеме: прием информации – ее обработка – передача команд управления. Контроллеры функционируют без участия человека. Они имеют модульную структуру – основной модуль является аналогом материнской платы с процессором в ПК, к нему подключаются другие модули, такие как модули входа и выхода, коммуникационные модули, обеспечивающие связь с сервером и с другими контроллерами, блок питания и другие.

Верхний уровень общей структуры АСУ ТП представляет собой систему серверов, компьютеров, мониторов, на которых визуализируются все изменения параметров работы технологических процессов, аварийное срабатывание оборудования, действия персонала. Параметры, отображающиеся на экранах мониторов, программируются в соответствии с потребностями производства и всегда являются индивидуальными. Это уровень мониторинга (диспетчеризации), в работе которого принимают участие операторы. Оборудование и программное обеспечение осуществляет сбор, хранение, выдачу необходимой информации по запросу.

На этом уровне возможно два варианта осуществления контроля с участием человека:

• контроль локального агрегата – чаще используют сенсорные панели, которые устанавливаются в шкафах автоматики;
• контроль за системой агрегатов – используют SCADA, (диспетчерское управление и сбор информации) на базе ПК.

Основные функции верхнего уровня

• управление технологическими процессами в реальном времени;
• ввод данных, установление необходимых режимов;
• сигнализация об отклонениях от заданных параметров;
• возможность просмотра истории процесса;
• сохранение в базе данных информации о действиях оператора, для обеспечения персональной ответственности;
• возможность формирования и печати необходимых отчетных документов.

АСУ ТП интегрируется с другими системами АСУ предприятия, передавая им производственные показатели для анализа и принятия управленческих решений. Применение АСУ ТП повышает эффективность, увеличивает надёжность и снижает затраты производства.

Возможности компании «Технологика»

Обратившись к услугам компании «Технологика», вы сможете воспользоваться услугой проектирования и внедрения АСУ ТП. Опытные специалисты разработают оптимальный вариант реализации проекта.

Среди других услуг компании «Технологика» – проектирование СУУТП, обслуживание АСУ ТП. Получите профессиональную консультацию и выгодное коммерческое предложение, обратившись по телефону: +7 (843) 210-18-28.

Автоматизация систем управления позволяет сократить затраты на электроэнергию, повысить эффективность производства, сделать его максимально безопасным, а также позволяет снизить участие персонала в выполняемых операциях. К одним из наиболее рентабельных способов увеличения эффективности непрерывных рабочих процессов относится – внедрение СУУТП.

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.

Основные этапы реализации

Чтобы автоматизировать систему управления, потребуется выполнить несколько этапов:

• Подготовка технического задания. Оно разрабатывается совместно с заказчиком с учетом особенности его деятельности. После подготовки примерного плана работ, составляется техническое задание, на основе которого подготавливается итоговый проект.
• Работы по проектирование инженерной системы. Выполняется опытными инженерами с полным соблюдением технического задания.
• Подбор оптимальных системного и прикладного программного обеспечения.
• Установка,подключение, наладка и проверка работоспособности системы.
• Обучение персонала работе с установленной системой. Дополнительно возможны консультации работников и в процессе ее эксплуатации.

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

Классы и виды АСУ ТП

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

• Децентрализованные. Эффективно использовать в том случае, если нужно провести автоматизацию работы независимых объектов.
• Централизованные. Позволяет реализовать все процессы производства в одном органе управления. В таком случае, этот орган управления будет заниматься полностью всем сбором и обработкой информации. Преимуществом такой системы является простое и автоматическое взаимодействие между собой разных подсистем.
• Рассредоточенные. Особенностью этого класса является сохранение принципа централизованного управления. При этом определенные функции устройств относятся к общим для всей системы, а некоторые подключаются к индивидуальным устройствам канала. Недостатком такой АСУ являются более сложные информационные процессы, использование большого количества технических средств.
• Иерархические. Используются для автоматизации сложных систем, в которых требуется применение алгоритмов повышенной сложности. В таком случае централизованное управление невозможно. Задачи разделяются по группам, которые характеризуются разными требованиями по времени реакции на событие.

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

Сфера использования

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.