28. Общая современная структура асу тп.
В отличии от привычной двухуровневой АСУ ТП, структура современной интегрированной АСУ условно состоит из 4 уровней, среди которых: ERP, MES, SCADA и LCADA. Современная интегрированная АСУ способна решать задачи не только стабилизации параметров, защит и блокировок, да создания безотказности работы (Задачи системы АСУ ТП) а и организовывать работу предприятия, решать задачи максимизации прибыли и т.д.
1) Самый высокий уровень – Enterprise Resource Planning (ERP). На нем решаются следующие задачи, связанные с организацией работы подлежащих структур предприятия. Основная цель на данном уровне – максимизация прибыли за отдельный период. Лицо, которое принимает решение на этом уровне АСУ ТП – руководитель предприятия. Объект автоматизации – денежный поток.
2) Manufacture Execution System – субъектом или лицом, которое принимает решения тут, является руководитель цеха или отделения АСУ ТП. Задачи этого уровня – управление подчиненными АСУ ТП, логистика и контроль над персоналом. Кроме того одной из основных задач этого уровня есть оптимизация работы подчиненных АСУ ТП (уменьшение себестоимости продукции, а также оптимизации работы системы в целом).
3) SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition) – субъектом является оператор-технолог. Его задача – создание условий безотказной работы системы АСУ ТП, адаптация и оптимизация работы оборудования. Кроме того оператор поочередно следит за аварийными ситуациями и передает информацию о состоянии оборудования на более высокие ступени АСУ ТП.
4) LCADA (Local Control And Data Acquisition) – выполняет стабилизацию режимных параметров, отработку защит и блокировок и программно-логическое управление отдельными установками. Объект автоматизации на этом уровне – отдельная установка или технологический процесс. Субъектов – нет.
В большинстве случаев уровень ERP и MES объединяют в один уровень структуры АСУ ТП. Элементной базой являются мощные серверы баз данных, терминальные сервера и рабочие станции, на которых установлено программное обеспечение для решения соответствующих задач.
29. Одноуровневые системы промышленной автоматики
Типовая функциональная схема одноуровневой АСУ ТП:
Основные функции элементов:
ПЛК:
1.прием дискретных сигналов от преобразователей технологического оборудования,
2.аналого-цифровое преобразование (АЦП) аналоговых сигналов, поступающих на входы из преобразователей,
3.масштабирование и цифровая фильтрация данных после АЦП,
4.обработка принятых данных по программе функционирования,
5.генерация (в соответствии с программой) управляющих дискретных сигналов и подача их на исполнительные устройства,
6.цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) выходных информационных данных в выходные аналоговые сигналы,
7.подача управляющих сигналов на соответствующие исполнительные устройства,
8.защита от потери работоспособности из-за зависания процессора с помощью сторожевого таймера,
9.сохранение работоспособности при временном отключении электропитания (за счет источника бесперебойного питания с аккумулятором достаточной емкости),
10.контроль за работоспособностью датчиков и достоверностью измеренных величин,
11.индикация текущих и интегральных значений измеряемых величин,
12.контрольная сигнализация состояния управляемого процесса,
13.контрольная световая и символьная сигнализация состояния контроллера,
14.возможность конфигурации (настройки параметров) через ПК подключаемый, к специальному порту.
Преобразователи:
1.преобразование значения измеряемой величины (температуры, давления, перемещения и т.д.) в непрерывный или импульсный (для счетных входов ПЛК) электрический сигнал.
Исполнительные устройства:
1.преобразование управляющих электрических непрерывных или импульсных сигналов в механическое перемещение исполнительных механизмов, электронное управление током в силовых цепях и т.д.
Устройство согласования (при необходимости):
1.гальваническая или другие виды развязки между ПЛК и исполнительными устройствами (ИУ),
2.согласование допустимых значений выходного тока управляющих каналов ПЛК и тока, необходимого для нормальной работы ИУ.
При недостаточном числе каналов одного ПЛК используется схема распределенного ввода/вывода с использованием других (управляемых, ведомых ПЛК) или дополнительных контроллеров (модулей) ввода/вывода.