Главная страница > Инжиниринг > Автоматизированные системы управления > АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)

Основное направление деятельности ИМС – разработка современных систем управления технологическим оборудованием, применяемых в нефтяной, нефтехимической и нефтеперерабатывающих сферах. Все проектно-конструкторские работы, связанные с управлением ТП, выполняются опытными инженерами. Наши специалисты всегда находят инновационные решения, позволяющие снизить затраты и получить более эффективные результаты.

Наличие собственных проектных и производственные ресурсов, обширной сети межрегиональных филиалов и сервисных центров позволяет нам реализовывать проекты автоматического управления ТП любой сложности и обеспечивать качественный сервис на любом этапе работы. За 20 лет деятельности нами успешно воплощено в жизнь более 500 комплексных проектов в Москве и других регионах Российской Федерации, а также за рубежом.

ИМС разработает техническое задание на создание АСУ технологическим оборудованием согласно ГОСТ 34.602­89, а также выполнит разработку всей необходимой документации. Мы также проводим модернизацию существующих АСУ технологическим оборудованием, потребность в которой может возникнуть по ряду причин, например в связи с реконструкцией технологий или внедрением АСУ более высокого уровня.

История АСУ ТП

АСУ ТП — это комплекс технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Термин АСУ появился, когда в системы управления для решения самых разных задач начала внедряться автоматика, то есть вычислительная техника. Тогда типовая АС была двухуровневой, а весь поток информации приходил только от объекта управления к оператору, который обменивался данными с ЭВМ и производил управление объектом. То есть оператор был одновременно диспетчером телемеханической системы и оператором ЭВМ, что сказывалось на качестве его работы. Тогда на ЭВМ попробовали возложить часть функций, которые выполнял оператор. Однако подобная технология тоже не работала, так как ЭВМ не может воспринимать входную информацию в том виде, в каком ее воспринимает оператор, также она не может управлять технологическим процессом. Попытки преобразования сигналов ввода информации и корректировки управления с учетом требования ЭВМ привели к усложнению и удорожанию системы, что не всегда оправдывало сами усовершенствования технологии. Да и надежность системы была невелика.

Такая ситуация с автоуправлением процессами существовала примерно до середины 80-х годов. Изменилась она, когда были созданы программируемые управляющие микропроцессорные контроллеры, а на смену ЭВМ пришел персональный компьютер. С применением программируемых контроллеров типовая схема построения АСУ ТП приобрела вид цепочки: оператор - управляющий процессами компьютер - управляющие программируемые контроллеры - датчики и исполнительные механизмы - объекты управления, где обмен информацией шел в обоих направлениях.

Подобная технология позволяла легко наращивать системы автоматизированного управления. Теперь стало возможным одновременно управлять несколькими процессами или объединять несколько процессов в один. К тому же компьютер верхнего уровня может соединяться с другими компьютерами, которые выполняют не связанные с ТП задачи, например функции бухгалтерии, отделов маркетинга, кадров и т. д. В таком случае АСУ ТП является частью единой информационно-управляющей процессами системы.

Назначение АСУ ТП

Принцип работы всех АСУ, используемых для построения автоматических комплексов, в общем одинаков. С датчиков, снимающих значения текущих параметров, сигнал поступает на контроллер и там обрабатывается в соответствии с заложенной программой. Обработанный сигнал передается на компьютер, который отображает и хранит собранную информацию. Одновременно с контроллера управляющие сигналы выдаются на исполнительные механизмы для поддержания заданных параметров. То, что всеми процессами управляет контроллер, значительно увеличивает надежность АСУ.

Автоматизированные СУ строятся по принципу модулей. Такой подход позволяет проектировать не только отдельные АСУ любой конфигурации, но и объединять их в единый комплекс, который обеспечивает обмен информацией и взаимодействие между ними. АСУ работает с процессами так, что даже при сбоях в отдельных узлах она продолжает функционировать. Вся собранная информация хранится на центральном компьютере, и
оператор имеет возможность посмотреть и обработать данные за определенный промежуток времени.

Главной задачей автоматических систем управления технологическими процессами является повышение эффективности производства и качества выпускаемой продукции в соответствии с предъявляемыми требованиями. Успешно реализованная система управления ТП позволяет наращивать производственные мощности, повышать эффективность производства и выходить на новый уровень качества. Кроме того, с помощью системы управления ТП происходит автоматизация труда, что положительно сказывается на здоровье персонала.

АСУ ТП предназначена для:

  • целевого применения на определенном объекте;

стабилизации заданных режимов ТП путем измерения значений технологических параметров, их обработки, визуального представления и передачи в режиме реального времени на исполнительные механизмы. При этом данные могут передаваться как в режиме автоматики, так и с помощью оператора;

анализа состояния технологического процесса, выявления аварийных ситуаций и предотвращения их путем переключения узлов системы в безопасное состояние, как в авторежиме, так и по инициативе оператора;

обеспечения административно-технического персонала всей необходимой информацией для решения задач контроля, учета, анализа, планирования и управления производственной деятельностью.

АСУ ТП позволяет:

  • экономить ресурсы;
  • сокращать численность персонала;
  • улучшать качественные показатели технологических процессов;
  • увеличивать надежность эксплуатации оборудования;
  • автоматически регулировать параметры ТП;
  • автоматически управлять исполнительными механизмами;
  • доводить параметры безопасности управляемого объекта до современных требований;
  • архивировать параметры всех событий в системе;
  • улучшать экологические показатели объекта.

Основные функции АСУ ТП

Функции АСУ довольно обширны и зависят от конкретного объекта, на котором применяются автоматизированные технологии. Их принято делить на три категории: информационные, управляющие и вспомогательные.

Ели выделить основные функции АСУ, то они таковы:

  1. Автоматическое управление технологическими процессами.
  2. Оптимизация переходных процессов запуска и остановки оборудования, когда система быстро и адекватно реагирует на внешние возмущения. Это становится возможным благодаря контроллеру АСУ ТП, который осуществляет регулирование на основании пропорционально-интегрально-дифференциального закона.
  3. Сбор, обработка, отображение, выдача управляющих воздействий и регистрация информации о ТП и оборудовании.
  4. Предоставление информации о ТП и состоянии оборудования в виде мнемосхем, на которых отображается текущее состояние двигателей, положение задвижек, уровни в резервуарах и другие параметры.
  5. Дистанционное управление оборудованием с АРМ оператора.
  6. Регистрация контролируемых параметров, событий, действий оператора и архивирование их в базе данных в автоматическом режиме. Все действия оператора фиксируются во времени, что значительно повышает его ответственность и внимательность, стимулирует к более детальному изучению технологических процессов. В дальнейшем просмотр записи позволяет выявить причину аварийной ситуации и предпринять необходимые меры, исключающие ее повторение.
  7. Предоставление информации из базы данных в виде таблиц и графиков, что позволяет более качественно организовать делопроизводство.

Данные функции автоматизированных систем имеют ограничение доступа к ним. Работать с системой может только специально обученный инженерный состав, имеющий персонифицированные пароли. Среди сотрудников выделяются разные уровни доступа: – уровень оператора или руководителя. Оператор отвечает за ведение процессов, а руководитель получает всю необходимую информацию по ним.

Состав АСУ

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) обычно разбита на подсистемы, которые работают автономно и связаны с центральной системой. Каждая такая подсистема может взаимодействовать с другими узлами АСУ ТП. Информация со всех подсистем собирается в центральной системе, которая обеспечивает связь между системами, операторский надзор и предоставляет возможность работы с ручным управлением.

Благодаря такой структуре система надежна, так как выход из строя одной части не влияет на работу другой и позволяет избегать аварийных ситуаций. К тому же времени на восстановление одного узла уходит значительно меньше, чем на восстановление всей АСУ.

Состав АСУ ТП:

  1. Техническое обеспечение – представляет собой комплекс технических средств получения информации о состоянии объекта управления, формирования и передачи информации, локального регулирования вычислительной техники, предоставления информации операторам, передачи информации в смежные и вышестоящие системы управления, исполнительные устройства.
  2. Программное обеспечение. Состоит из общего и специального. К общему программному обеспечению относятся организующие и транслирующие программы, библиотеки стандартных программ и т. д. К специальному программному обеспечению относятся программы контроля и управления, реализующие функции АСУ ТП.
  3. Информационное обеспечение представляет собой единую систему классификации и кодирования технологической и технико-экономической, а также справочной и оперативной информации.
  4. Организационное обеспечение – это описание функциональной, технической и организационной структур, содержит инструкции и регламенты для оперативного персонала.
  5. Оперативный персонал – технологи-операторы, управляющие объектом, эксплуатационный персонал, обеспечивающий заданное функционирование системы в целом.

В последнее время интерес к проблемам построения эффективных и надежных АСУ существенно возрос. Это связано в первую очередь с прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения АСУ.