Что такое асу: аббревиатура и её расшифровка, характеристики, назначение системы

Есть такая профессия — производство автоматизировать. Аббревиатура АСУ ТП означает «автоматизированная система управления технологическим процессом» — это система, состоящая из персонала и совокупности оборудования с программным обеспечением, использующихся для автоматизации функций этого самого персонала по управлению промышленными объектами: электростанциями, котельными, насосными, водоочистными сооружениями, пищевыми, химическими, металлургическими заводами, нефтегазовыми объектами и т.д. и т.п. Фактически, каждый человек, живущий не в лесу и пользующийся благами цивилизации, использует результаты труда предприятий, на которых функционируют АСУ ТП. Иногда на эту тему проскакивают статьи и на хабре. Обычно они не пользуются особой популярностью, но всё же я хочу написать несколько обзорных статей об АСУ ТП в надежде рассказать хабравчанам что-то интересное (а возможно, кому-то даже полезное) и привлечь на хабр больше своих коллег. Сначала пара слов о себе. Я только начинаю свой жизненный путь в автоматизации, опыт работы без малого два года. За это время побывал на нескольких газовых месторождениях, сейчас работаю на нефтяном. Поскольку область обширная, несмотря ни на что развивающаяся, местами противоречивая и спорная, буду стараться обобщать не в ущерб достоверности, но не могу избежать перекоса в свою область — то оборудование, софт и сферу, с которыми лично я сталкивался. Итак, программно-технический комплекс АСУ ТП делится на три уровня: верхний (компьютеры), средний (контроллеры), нижний (полевое оборудование, датчики, исполнительные механизмы). Про нижний уровень рассказывать не буду — слишком уж это далеко от от тематики хабра, да и статья получится слишком большая.

Верхний уровень

Верхний уровень — это серверы и пользовательские ПК (у нас они называются АРМ — автоматизированное рабочее место). Сюда выводится состояние технологического процесса, и отсюда при необходимости оператором подаются команды на изменение его параметров.

Для упрощения разработки создано большое количество SCADA-систем (от англ. supervisory control and data acquisition — диспетчерское управление и сбор данных). Это в некотором роде расширенный аналог IDE, в котором скомпилированная «программа» и выполняется.

Системы SCADA

Вообще, если отбросить академизм, то на предприятии для всех кроме асушников скада выглядит вот так: А если совсем не повезёт, то вот так:

Скады неявно можно разделить на серверную и клиентскую части. Опрос полевых устройств и сбор данных производится сервером (обычно, через ПЛК), с сервера клиенты забирают эти данные к себе на монитор. Сами по себе понятия «серверная» и «клиентская» части условны. Фактически разделение производится по лицензиям на компоненты скады, а политика лицензирования у каждого производителя своя. Вплоть до разделения на: количество обрабатываемых сигналов с поля, драйвера протоколов, количество рабочих станций, возможность создания веб-интерфейса, мобильного интерфейса, да и вообще целые куски функционала могут быть за отдельные денжеки. Чаще проще обратиться к поставщику, предоставив исходные данные по проекту, чтобы помогли с подбором лицензий.

Подразумеваются два режима функционирования: режим разработки и режим выполнения (runtime). Не обязательно эти режимы взаимоисключающи: можно редактировать проект на одном АРМе, инженерном, заливать его, он обновится на пользовательских. Это очень важно — изменять проект без простоев и отключений, потому что технологический процесс прерывать нельзя, и операторы всегда должны иметь возможность его контролировать. В скаде создаются графические интерфейсы, настраиваются источники данных с полевых устройств, она отвечает за взаимодействие пользователя (оператора, диспетчера, технолога) с происходящим на производстве, а также за архивирование всех нужных данных в БД. Архивирование — одна из обязательных функций, очень важно иметь возможность «вернуться назад во времени» для разбора полётов в случае чего-то непредвиденного либо для глобального анализа при медленных, длительных процессах. Например, недавно геологи попросили меня выгрузить табличкой данные по давлению нефти на скважинах за последний год. Периодически скада складывает все собранные данные в БД. Их потом можно посмотреть в виде графиков (называем их трендами), а при необходимости, если оговорено в ТЗ на АСУТП, реализуется выгрузка в виде отчётов в эксель или ещё как-нибудь. Архивация сделана по-разному: в MS SQL; MS Access; в ту же MS SQL, но по своему хитрому алгоритму с дополнительной архивацией; а у кого-то вообще в свою собственную бинарную БД. Особым пунктом в скадах идёт информирование оператора: текущие сообщения и аварийные. Они тоже обязательно архивируются. В общем виде сообщения делятся на текущие и важные (аварийные). Текущие прячут подальше, но журнал аварийных всегда выводится на экране оператора. К текстовым аварийным сообщениям привязываются звуковые, чтобы кто-нибудь не проспал ЧП 🙂

Рынок SCADA

Самыми распространёнными, по-моему, считаются скады производства Invensys Wonderware, Iconics, Siemens, Indusoft, AdAstra, Emerson, Rockwell Automation.

Я лично работал с виндовыми: Invensys Wonderware InTouch и более мощной System Platform, с Iconics Genesis32 — и с (пока ещё?) малоизвестной B&R APROL под SLES (формально, это не совсем скада, а покруче — из-под апрола программируются и сами контроллеры).

По поисковым запросам, например, SCADA, HMI можно посмотреть примеры интерфейсов и мнемосхем.

Внешний вид и юзабилити по приоритету, увы, находятся на последнем месте. Причём, это касается не только рантайма, но и разработки.

Здесь-то и могли бы умные разработчики SCADA-пакетов (не путать с нами, асушниками — разработчиками проектов в этих пакетах) добиться принципиального преимущества над конкурентами, сделав продуманные библиотеки, из которых бы даже самый далёкий от дизайна и юзабилити инженер при всём нежелании делал бы гуманные интерфейсы и мнемосхемы. К сожалению, сейчас эта сфера идёт по пути экстенсивного развития, по которому развивалась IT до недавнего времени — наращивание функционала, добавление плюшек, больше, выше, сильнее, harder, better, stronger, и о пользователях пока думают мало.

Средний уровень

Средний уровень — ПЛК, программируемые логические контроллеры. Здесь всё достаточно просто, чаще всего физически ПЛК состоят из отдельных модулей. Для программирования у каждого ПЛК есть своя среда разработки, иногда она объединена со средой для создания SCADA.

Состав ПЛК

Модули бывают такие:

• блок питания;
• процессорный;
• дискретных входов;
• дискретных выходов;
• аналоговых входов;
• аналоговых выходов;
• температурных входов;
• интерфейсные/коммуникационные.

Контроллер B&R серии X20 Зачем нужен блок питания — понятно. БП сделан отдельным именно модулем, а не устройством, чтобы гарантировать совместимость с данной линейкой ПЛК. Чаще всего входное напряжение у БП 220 В переменного тока, выходное — 24 В постоянного тока. Процессорный модуль — это голова ПЛК. Внутри у него, само собой, ЦПУ, ОЗУ и ПЗУ, сервисный порт для прошивки и, возможно, коммуникационный порт (ethernet, RS232/422/485, Profibus, etc). Иногда коммуникационный порт используется и как сервисный. Иногда на модуле есть переключатель (у Allen Bradley ещё круче — там натуральный ключ с замочной скважиной) для перевода ПЛК в различные режимы работы. Отдельной кнопки включения/выключения нет, в лучшем случае — тот переключатель, иначе, если есть питание — ПЛК запускается, а выключается и перезагружается «по-варварски» отключением питания. Контроллер Allen Bradley серии CompactLogix Дискретные и аналоговые модули обрабатывают соответствующие сигналы. Входные модули принимают эти сигналы с поля, выходные — формируют их. Дискретный сигнал — это обычно напряжение цепи 24 вольта. Есть 24 — это «1», нет — «0». Бывают модули на 220В, есть модули с проверкой целостности цепи. Дискретные сигналы, приходящие с поля, могут информировать, например, о состоянии насоса включен/выключен. Управляющие дискретные сигналы могут запускать либо останавливать этот насос. Оптимизация здесь не оправдана, поэтому на запуск будет отдельная цепь, на останов — отдельная. Модули I/O одного типа могут быть объединены: например, один модуль с 16 дискретными входами и 16 дискретными выходами. Аналоговые входные сигналы — это приходят показания с датчиков. Здесь чаще всего используется токовая петля 4-20 мА, в соотетствие которой ставятся пределы измерения датчика. Начинается от 4 мА для диагностирования обрыва цепи (если меньше 4 мА, значит где-то что-то не в порядке с проводкой). Рассмотрим на примере уровня жидкости в резервуаре. Стоит уровнемер, он измеряет уровень от 0 до 2 метров. Тогда: уровень 0 метров — это 4 мА, уровень 2 метра — это 20 мА. Промежуточные значения калибруются по ситуации, не всегда 1 метр соответствует 4+(20-4)/2=12 мА, может быть небольшая погрешность, уровень в 1 метр может быть какие-нибудь 12,7553 мА. Аналоговые выходные — то же, только на управление. Не встречал чтобы использовалось, т.к. всегда существуют наводки. В измерении это допустимая погрешность, в управлении — нет. Да и неудобно это. Вместо них используется цифровая передача данных по различным протоколам через коммуникационные модули. Температурные модули замеряют сопротивление в цепи либо термо-ЭДС. Если на них подключаются термометры сопротивления — при нагревании металла его сопротивление, по законам физики, повышается, соответственно определяется температура. Если подключается термопара (два спаянных проводника из разных металлов, при нагревании стыка возникает разность потенциалов между другими концами), замеряется напряжение. Интерфейсные (или коммуникационные) модули предоставляют нам порты под RJ45, DB9, DB15, просто клеммники или что ещё бог производителю на душу положит. Помимо реализации непосредственно интерфейса (физического разъёма под коннектор, физического уровня модели OSI) они также реализуют протокол обмена через этот разъём.

Протоколы и интерфейсы

Протоколов напридумывали и используют кучу: ModBus (RTU, TCP, ASCII), Profibus, Profinet, CAN, HART, DF1, DH485 и т.д. Некоторые особо хитрые производители реализуют свои протоколы поверх общепринятых. Я достаточно тесно знаком с интерфейсами RS232/485 и протоколами Modbus.

RS232 это всем знакомый COM-порт, с тремя основными линиями: Tx (transmit, передача), Rx (recieve, получение) и GND (ground, земля).

RS485 это асинхронный полудуплексный последовательный интерфейс по 2 проводам (совмещённые Tx/Rx+ и Tx/Rx-) или 4 проводам (отдельно Tx+, Tx-, Rx+, Rx-) с разностью потенциалов на каждой паре от 2 до 10 вольт.

А модбас это в общем-то нехитрая штука, с проверкой целостности пакета по чексумме, подтверждением доставки и корректности запроса — или ответом, почему запрос неверен. В сети модбас есть два вида устройств: master — инициирует обмен; slave — выполняет запросы мастера.

Пакет от мастера расходится ко всем слейвам, которые сравнивают адрес назначения со своим, если сходится, то смотрят следующие два байта — это команда работы с регистрами памяти — чтение/запись (за исключением нескольких редко используемых служебных команд), потом байты адреса и непосредственно данных, в конце чексумма. Достаточно подробно и понятно расписано на википедии.

Программная начинка

Первое, что нужно сказать, программа в ПЛК выполняется циклически с определённой частотой. Возможности зависят от контроллера, обычно это где-то 20, 50, 250 мс, 1, 2, 3, 4, 5 с.

Естественно, это не гарантирует выполнение кода именно за такой промежуток времени, нельзя большие программы пихать в цикл 20 мс, к началу следующего цикла предыдущий должен быть завершён. Второе, это языки программирования.

По идее программируются ПЛК на языках, определённых стандартом МЭК61131:

1. IL (Instruction List) — низкоуровневый ассемблероподобный язык.
2. LD (Ladder Diagram) — графический язык, представляет собой программную реализацию электрических схем на базе электромагнитных реле. Придумано в лохматые года для тех асушников, которые больше электрики, чем программисты. IL и LD легко конвертируются друг в друга, кажется, всеми средами программирования. Они не очень читабельны, и потому неудобны для разработки, но в ситуациях, когда внутренней памяти контролера немного, приходится писать на них.
3. ST (Structured Text) — текстовый паскалеподобный язык. По-моему, из всех пяти самый удобный.
4. FBD (Function Block Diagram) — своего рода графический язык, «блоксхемоподобный». Программа составляется из функциональных блоков, которые представляют собой подпрограммы, написанные на каком-либо из языков стандарта МЭК61131. У каждого ФБ есть входы и выходы, которые соединяются со входами и выходами других ФБ. Кому-то, возможно, удобнее делать так, чем писать всё на том же ST.
5. SFC (Sequential Function Chart) — графический высокоуровневый язык. Создан на базе математического аппарата сетей Петри. Описывает последовательность состояний и условий переходов. Ни разу не встречал и не слышал, чтобы где-то использовался.

Это «по идее». Но, например, Siemens придерживается своего наименования языков, а у B&R есть возможность писать на ANSI C. Самые используемые контроллеры, безоговорочно, у Siemens и Allen Bradley (последним, к слову, принадлежит Rockwell Automation со своей линейкой SCADA-пакетов RSView). За ними по пятам идут Schneider Electric; ОВЕН; General Electric; AutomationDirect; ICP DAS; Advantech; Mitsubishi Electric; B&R.

Заключение

Источник: https://habr.com/post/197276/

Что такое система АСКУЭ? Расшифровка термина, принцип работы и назначение АСКУЭ

В наш век автоматизации многих процессов оставить в стороне учет электроэнергии было бы неразумно, особенно, принимая в учет возможности современной технической базы.

Внедрение подобных АС позволяет решить несколько задач, начиная с отслеживания баланса отдельно взятого потребителя и заканчивая принятием оперативного решения по изменению схемы электроснабжения.

АСКУЭ — один из вариантов оптимального решения, предлагаем ознакомиться с основными тезисами.

Расшифровка аббревиатуры АСКУЭ

Название расшифровывается следующим образом:

• А – автоматизированная.
• С – система.
• К – коммерческого.
• У –учета.
• Э –электроэнергии.

Иногда в название добавляется уточнение, описывающее характер комплекса — «информационно-измерительный». В таком случае аббревиатура преображается в АИИС КУЭ или АИСКУЭ.

Среди принятых сокращений можно встретить созвучные названия, например: АСДУЭ или АСТУЭ, но это совершенно другие комплексы автоматизации. Первая обеспечивает диспетчерское управление электроснабжением (ДУЭ), вторая хоть и является системой учета, но она несет в себе техническую, а не коммерческую составляющую. Подробно о различии между этими АС будет рассказано ниже.

Функции системы АСКУЭ и её назначение

Функциональное назначение данного комплекса — автоматизация процесса учета расхода электроэнергии для производства расчетов с ее потребителями. Помимо этого, АС на основе собранной информации формирует ряд отчетов, используемых при построении прогнозов потребления, расчетов стоимостных показателей и т.д.

Для выполнения перечисленных выше задач, необходимо выполнить следующие условия:

• Каждый потребитель электроэнергии должен установить электронный прибор учета, оборудованный модулем для передачи сигналов (например, GSM модем).
  Электронный электросчетчик Энергомера, оборудованный интерфейсом для передачи данных.
• Система связи, обеспечивающая передачу сигналов от приборов учета к центру их обработки.
  Виды связи систем АСКУЭ
• Организация центров приема и обработки данных. Это аппаратно-программные комплексы (далее АПК).
  Один из элементов аппаратно-программного комплекса — шкаф АСКУЭ
• В некоторых случаях, между центром приема и приборами учета устанавливаются специальные устройства – сумматоры, в которых «аккумулируются» данные перед тем, как они отправляются на сервер.

Принцип работы АСКУЭ

Алгоритм работы комплекса можно описать следующим образом:

1. Электронные счетчики (Меркурий, Энергомера и т.д.) единовременно посылают сигнал. Частота (периодичность) передачи данных определяется АС.
2. Данные архивируются в сумматорах, откуда идет их передача на сервер сбора и обработки. В незагруженной АС допускается передача напрямую серверу.
3. Обработка данных АПК.

Собственно, данный алгоритм работы используется во всех АС энергоучета и контроля. Разница между автоматизированными комплексами заключается в их функциональном назначении, что отражается на анализе и обработке. Для примера приведем различия между коммерческими и техническими системами (АСТУЭ):

• Алгоритм обработки данных, для расчета с потребителями, максимально оптимизирован под данную задачу.
• данные, поступающие в коммерческий центр обработки, используется для формирования счетов потребителям, то есть, по сути это внутренний «продукт» энергокомпании.
• Согласно законодательству, счетчики учета обязаны иметь все потребители, в то время, как система АСТУЭ внедряется для решения внутренних задач того или иного хозяйствующего объекта. Например, для мониторинга энергопотребления, анализа его структуры и выработки общей энергосберегающей программы и других задач АСУ ТП.

Для понимания структуры АС коммерческого учета, приведем несколько примеров схем реализации.

Схема АСКУЭ в СНТ

Как видите в данной схеме приборы учета, установленные у каждого потребителя, передают сигналы на сумматор, откуда осуществляется передача в центр обработки. Такая реализация практикуется в дачных поселках и садоводствах

Обратим внимание, что подобная АС может использоваться как для учета расхода электрики (электрического тока), так и холодной и горячей воды. Пример такой реализации в жилом доме показан ниже.

Схема системы АСКУЭ дома

Основные элементы АСКУЭ

Как видите, автоматизированная система учета включает в себя ряд элементов (подразделений), которые выполняют определенные задачи. Подобную структуру принято разделять на три уровня. Расскажем детально о назначении каждого из них.

Элементы первого уровня

К таковым относятся электронные приборы учета, у которых имеется специальный модуль, позволяющий отправлять сигналы в центр сбора. В России практикуется использование интерфейса RS-485, это стандарт асинхронной передачи данных, применяемый в системах автоматизации. Его упрощенная организация представлена ниже.

Организация интерфейса RS-485

Основной недостаток подобного устройства – ограничение количества приемо-передатчиков, их не может быть более 32. Выходом из этого может быть каскадирование системы, а именно установка сумматоров, «аккумулирующих» данные от различных источников. Изображение такого прибора показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Устройство сбора и передачи данных (УСПД)

Обратим внимание, что разработка АС на базе интерфейса RS-485 велась в то время, когда использование GSM было экономически не обосновано. На текущий момент ситуация радикально изменилась.

Связующее звено (элементы второго уровня)

Данный уровень используется для организации транспортировки данных к центру обработки. На текущий момент большинством приборов учета используется интерфейс RS-485, несмотря на то, что данный способ является явно устаревшим. Сложившаяся ситуация вызвана инертностью структур, отвечающих за стандартизацию, что несколько притормаживает внедрение новой технической базы.

Центр обработки (завершающее звено)

Данный элемент представляет собой АПК, в который поступают и обрабатываются информационные сигналы. Его характеристики напрямую зависят от объема поступающих данных и наличия дополнительных функций системы. Исходя из этих технических условий, для комплекса АС подбираются компьютерные мощности и программное обеспечение.

О технических требованиях к системе

Поскольку надежность работы системы напрямую зависит от первого уровня, то основные требования предъявляются к приборам учета. Именно от их точность определяет достоверность данных.

Не менее важным показателем системы является допустимая погрешность при трансфере данных. Данный момент требует небольшого уточнения. Телеметрический выход прибора транслирует последовательность импульсов с частотой, соответствующей потребляемой мощности. Помехи и тепловые шумы могут вносить погрешность в такие данные, то есть влиять на отчет импульсов.

Чтобы избежать этого, информация передается в двоичном коде, высокий и низкий импеданс сигнала соответствует «1» и «0». Для проверки достоверности данных их определенная порция (как правило, байт) кодируется контрольной сумой.

Бытует мнение, что цифровая форма передачи защищена от погрешностей. Данное утверждение не является корректным, поскольку протокол передачи допускает определенную вероятность ошибки (необнаруженная ошибка). Собственно, данный недостаток, в той или иной мере, присущ любой системе передачи данных. Для уменьшения размера допустимой погрешности применяются специальные алгоритмы обработки.

Компании, занимающиеся разработкой АС, обязаны придерживаться типовых технических требований, разработанных ЕЭС Российской Федерации.

В данных нормах указаны точностные характеристики информационного сигнала, класс точности приборов учета, рекомендуемое программное обеспечение, а также другие требования, необходимые для надежной работы системы.

Соответственно, производители измерительных приборов, также должны учитывать принятые нормы.

Внедрение

Установка систем АСКУЭ производится по следующему алгоритму:

• Создание рабочего проекта, где разрабатывается структура системы и ее отдельные уровни, составляется чертеж и другая сопутствующая конструкторская документация.
• Выбирается система передачи данных, с учетом преимуществ, недостатков и возможностей технической реализации.
• На основе проектной сметы приобретается необходимое оборудование.
• Производится монтаж и настройка (наладка) АПК.
• Осуществляется подбор состава обслуживающего персонала и, при необходимости его обучение.
• Ввод системы в эксплуатацию.

Обратим внимание, что экономия на проекте, незамедлительно отразится на функциональности. Из-за недочетов могут расходиться данные с реальными показаниями счетчиков энергии, в результате использование такого комплекса будет не эффективным.

Источник: https://www.asutpp.ru/chto-takoe-askuje-rasshifrovka-termina.html

Расшифровка распостраненных строительных сокращений

АСУ нашли широкое применение в разнообразных сферах промышленного производства. Основные функции систем сводятся к следующему:

1. Автоматизация управления технологическим процессом. Благодаря действию контроллера системы оптимизируется взаимодействие всех компонентов, происходит экономия топлива и энергии, улучшаются другие показатели процесса.
2. Сбор, регистрация, обработка и выдача информационных данных, касающихся оборудования и процесса в целом. Информация собирается с датчиков системы контроллером и отображается в форме мнемосхемы.
3. Распознавание и регистрация аварийных ситуаций и любых отклонений от процесса. При возникновении экстремальной ситуации система даёт сигнал оператору или производит устранение неполадок автоматически, чтобы предотвратить развитие аварии.
4. Предоставление необходимой информации оператору в виде графических и числовых данных. Информационные данные можно вывести на экран монитора в виде таблиц, графиков, схем. При необходимости эти данные можно распечатать с помощью соответствующих устройств.
5. Управление автоматически или с рабочего места оператора.
6. Регистрация всех действий оператора и сохранение их в заархивированном виде в базах данных. Все данные имеют строгую хронологическую привязку, что позволяет при необходимости установить причину возникновения аварийной ситуации и сделать соответствующие выводы.
7. Многоуровневая защита информации с помощью парольных систем. Доступ к данным такой автоматизированной системы обычно бывает строго ограничен и предоставляется только специально подготовленным сотрудникам с высшим техническим образованием. Кроме того, предоставляется доступ определённого уровня руководителю и действующим операторам. Для каждого сотрудника вводится индивидуальный пароль, который даёт ему полную ответственность за проведение технологического процесса. Руководитель получает доступ к информации в режиме просмотра.

Это интересно: Как открыть щиток в подъезде без ключа

Механические средства сбора и отображения информации

Если системой предусмотрен сбор и обработка информации с участием человека, в неё включаются различные регистраторы, которые позволяют получать исходные данные непосредственно с рабочих мест. Сюда же относятся всевозможные температурные датчики, таймеры, измерители количества произведённых деталей и прочее подобное оборудование.

Монтируются также автоматические фиксаторы отклонений в производственном процессе, которые регистрируют и передают в систему сведения об отсутствии материалов, инструментария, транспортных средств для отправки изготовленных продуктов, а также неправильности в работе станков.

Подобная аппаратура устанавливается не только в производственных помещениях, но и на складах для хранения сырья и готовой продукции.

Сюда относятся всевозможные мониторы, табло и экраны, печатающие устройства, терминалы, индикаторы и пр.

Эти устройства связаны напрямую с центральным процессором вычислительной машины и могут выдавать информацию либо регламентировано, либо эпизодически – по запросу оператора или же в случае возникновения аварийной ситуации.

В состав технической базы автоматизированных систем управления входят также разнообразные виды оргтехники, контрольно-измерительные и учётные приборы, которые обеспечивают нормальное функционирование основных технических узлов.

Марки основных комплектов рабочих чертежей

Наименование основного комплекта рабочих чертежей	Марка	Примечание
Технология производства	ТХ	—
Технологические коммуникации	ТК	При объединении рабочих чертежей всех технологических коммуникаций
Генеральный план и сооружения транспорта	ГТ	При объединении рабочих чертежей генерального плана и сооружений транспорта
Генеральный план	ГП	—
Архитектурные решения	АР	—
Архитектурно-строительные решения	АС	При объединении рабочих чертежей архитектурных решений и строительных конструкций
Интерьеры	АИ	Рабочие чертежи могут быть объединены с основным комплектом марки АР или АС
Конструкции железобетонные	КЖ	—
Конструкции металлические	КМ	—
Конструкции металлические деталировочные	КМД	—
Конструкции деревянные	КД	—
Водоснабжение и канализация	ВК	—
Отопление, вентиляция и кондиционирование	ОВ	—
Тепломеханические решения котельных	ТМ	—
Воздухоснабжение	ВС	—
Пылеудаление	ПУ	—
Холодоснабжение	ХС	—
Газоснабжение (внутренние устройства)	ГСВ	—
Силовое электрооборудование	ЭМ	—
Электрическое освещение (внутреннее)	ЭО	—
Радиосвязь, радиовещание и телевидение	РТ	—
Пожаротушение	ПТ	—
Пожарная сигнализация	ПС	—
Охранная и охранно-пожарная сигнализация	ОС	—
Гидротехнические решения	ГР	—
Антикоррозионная защита конструкций зданий, сооружений	АЗ	—
Антикоррозионная защита технологических аппаратов, газоходов и трубопроводов	АЗО	—
Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов	ТИ	—
Автомобильные дороги	АД	—
Железнодорожные пути	ПЖ	—
Сооружения транспорта	ТР	При объединении рабочих чертежей автомобильных, железных и других дорог
Наружные сети водоснабжения и канализации	НВК	—
Наружные сети водоснабжения	НВ	При разделении основного комплекта марки НВК
Наружные сети канализации	НК	При разделении основного комплекта марки НВК
Тепломеханические решения тепловых сетей	ТС	—
Наружные газопроводы	ГСН	—
Наружное электроосвещение	ЭН	—
Электроснабжение	ЭС	—
Автоматизация комплексная	АК	При объединении рабочих чертежей различных технологических процессов и инженерных систем
Автоматизация… *	—	Наименования основных комплектов и обозначения марок принимают по ГОСТ 21.408 приложение А
Проводные средства связи *	—	Наименования основных комплектов и обозначения марок принимают по ГОСТР 21.1703 приложение А
Гидромелиоративные линейные сооружения *	—

Технические характеристики АСУ

Под технической базой АСУ принято понимать все технические средства, которые применяют для сбора, накопления и обработки информации, а также для её отображения и передачи. Сюда же можно отнести и исполнительные узлы системы, которые воздействуют на объект управления.

Основные технические элементы и оборудование АСУ – это электронно-вычислительная техника, которая обеспечивает накопление и обработку всех данных, циркулирующих внутри системы. Такая техника позволяет моделировать производственные процессы и строить предложения для управления.

Информационно-расчётное оборудование находится на высшей иерархической ступени в управленческой системе. Их задачей является решение всех вопросов, связанных с централизованным управлением объектом. Для таких механизмов характерно высокое быстродействие, наличие системы прерываний, переменная длина слова, слоговая обработка вводных данных.

Нижний уровень системы управления, как правило, отдаётся учётно-регулирующим механизмам и оборудованию. Эти механизмы, как правило, размещаются непосредственно на участках или в производственных цехах.

В их задачу входит сбор вводных данных от объектов управления и первичная обработка этой информации с последующей передачей её в информационно-расчётное отделение и получением плановой директивной информации.

Кроме того, учётно-регулирующая часть оборудования занимается локальными расчётами и вырабатывает управляющие воздействия на объекты управления в случае возникновения отклонений от расчётных функций. Эта часть системы управления имеет хорошо развитую связь с большим количеством источников информации и устройств регулирования.

Это интересно: Емкость конденсатора, их типы, маркировка и применение

Основные принципы АСУ

Впервые принципы действия автоматизированных систем управления, порядок их разработки и создания были сформулированы В.М. Глушковым.

1. Принцип новых задач. Назначение АСУ – решение новых управленческих задач, а не механизация системы управления как таковая. Конкретный состав таких задач зависит от конкретного объекта, который подлежит управлению. Если речь идёт о системе автоматизированного управления целой отраслью промышленности, на первый план выходит задача согласования синхронизации работы всех задействованных звеньев, перспективы и планирование.
2. Принцип системного подхода. Проектировка АСУ основывается на системном подходе как к анализу объекта, так и к процессам управления. В этом случае глубокому системному анализу подлежат не только технические вопросы, но и экономические, и организационные. Таким образом, внедрение АСУ предоставляет возможность оптимизировать экономические и производственные показатели.
3. Принцип первого руководителя. Вся разработка и утверждение требований к системе, а также процесс внедрения её на практике относятся к сфере компетенции основного руководителя объекта – например, министра или директора предприятия.
4. Принцип непрерывного развития. Математическое и программное обеспечение автоматизированной системы управления должно быть выстроено таким образом, чтобы при необходимости можно было легко внести изменения в системные процессы и критерии управления.
5. Принцип единства информационной базы. На автоматических носителях постоянно происходит накопление и обновление информации, которая необходима как для решения отдельных узких задач, так и для проведения управленческого процесса в целом. При этом нецелесообразное дублирование каких-либо данных в системе исключается. Обработка информации должна производиться таким образом, чтобы любая вновь поступающая информация о каких-либо изменениях в кратчайшие сроки вводилась в базу данных и обрабатывалась оптимальным образом.
6. Принцип комплексности задач и рабочих программ. Практически все технические и программные процессы взаимосвязаны между собой, поэтому не могут рассматриваться как отдельно существующие единицы. Попытка решать такие задачи по отдельности может привести к существенному снижению эффективности процесса в целом.
7. Принцип типовой разработки. При разработке конкретной автоматизированной системы очень важно, чтобы она оказалась подходящей для максимального количества целей и была востребована многими заказчиками. Каждая система должна быть до определённых пределов типизирована, но при этом не приводить к усложнению решений для потребителя.

Структурная схема АСУ

В структуре любой автоматизированной системы управления можно выделить следующие компоненты:

1. Основная часть – включает в себя математическое и информационное обеспечение и техническую часть.
2. Функциональна часть – подразумевает конкретные управленческие функции и ряд взаимосвязанных программ.

• Системы могут быть элементарными или масштабными и сложными.
• Это интересно: какие бывают творческие профессии, современные виды и особенности.
• Принято различать две структурные разновидности таких систем — автоматизированная система управления техническим процессом (АСУТП) и система организационного управления (АСОУ).

Существует также аббревиатура САУ – система автоматического управления. Её особенность заключается в том, что она некоторое время может действовать без вмешательства человека. Применяются такие системы для управления отельными небольшими объектами.

Информационная база АСУ

Информационной базой АСУ можно назвать всю совокупность информации, размещённой на машинных носителях и необходимых для нормального функционирования системы.

Как правило, вся информационная база подразделяется условно на три сектора – генеральный, производный и оперативный.

1. Генеральный сектор объединяет в себе все данные, которые являются общими для всех поставленных задач. Размещение таких данных не ориентируется на выполнение какой-либо одной управленческой функции. Если объект достаточно крупный, генеральный сектор может содержать значительные объёмы и занимать много места на запоминающих устройствах, что не всегда удобно. Особенную сложность в этом случае может вызвать мультипрограммная обработка наряду с недостаточно мощными техническими средствами. В генеральном секторе обязательно должны отражаться все устойчивые изменения в работе системы.
2. Производный сектор призван решить указанную выше задачу. Он отражает специфику конкретного объекта, особенности функций, которые выполняются в каждый конкретный отрезок времени и целый ряд других показателей системы. Любой производный сектор формируется из генерального сектора.
3. Для обработки текущей информации и фиксации промежуточных результатов предусмотрен оперативный сектор. Здесь же можно обнаружить первичная вводная информация об обслуживаемом объекте. Эти данные могут поступать по каналам связи или содержаться на съёмных носителях. Далее данные могут переноситься в производный и генеральный секторы.

Поделитесь в соц.сетях:

Источник: https://payaem.com/cto-takoe-asu-naznacenie-harakteristika-i-strukturnaa-shema.html

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:

• повышение эффективности работы оборудования,
• обеспечение удобства управления технологическими процессами,
• контроль и мониторинг технологических параметров,
• исключение рисков простоев, сбоев работы оборудования,
• исчезновение ошибок персонала в процессе управления.

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.

Функции АСУ ТП:

1. Управление и контроль,
2. Анализ и планирование,
3. Сбор, учет, хранение данных,
4. Автоматическая защита,
5. Мониторинг и регулирование.

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.

Заказать разработку АСУ ТП

Заказать разработку АСУ ТП любой сложности вы можете в специализированной компании ООО «Олайсис».

Специалисты нашей компании имеют опыт разработки АСУ ТП как для одной установки, так и для целого производственного комплекса, в том числе на территориально-распределенных объектах.

Выполняем весь цикл работ: от технического задания до ввода в эксплуатацию, гарантируя надежность и отказоустойчивость готовой системы автоматизации. В разработке АСУ ТП мы стремимся учитывать все особенности объекта и обеспечивать систему развитым инструментарием.

Качественное проведение всего комплекса работ по разработке интегрированных систем комплексной автоматизации, выбор надежных технических и программных средств, наличие необходимых интеллектуальных и технологических ресурсов, внедрение современных производственных и конструкторских решений – это ключевые составляющие эффективности систем ООО «Олайсис». Также в нашей компании заказывают отдельные работы по внедрению систем автоматизации: проектирование, изготовление и сборку шкафов автоматики, программирование ПЛК, шеф-монтаж, поставку высоконадежных средств контроля и управления от производителей Siemens, Schneider Electric, Finder и других.

Источник: https://allics.ru/articles/purpose-operating-principle-asutp/

Назначение и функциональный состав асу сортировочной станцией

Автоматизированная система управления сортировочной станцией (АСУ СС) является составной частью широко используемой на железных дорогах стран СНГ и Балтии автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом.

Процесс оперативного управления работой сортировочной станции, как и любой другой процесс управления, является процессом установления заданий, получения информации об их исполнении и выдачи последующих команд.

Сложная динамическая система, какой является сортировочная станция, имеет в общем случае многоцелевые критерии функционирования, а принятие решений в ряде случаев осуществляется в условиях отсутствия достоверных детерминированных данных.

• Разработка АСУ СС ведется с условием создания системы, обеспечивающей на базе применения современных вычислительных средств, локальной вычислительной сети (ЛВС), распределенной базы данных обработки технологических документов по приему, роспуску, формированию, отправке поездов, выбор наиболее оптимальных режимов обработки составов, снижение внутристанционных простоев.
• Объектом автоматизации является сортировочная станция с типовыми организационной структурой и технологическим процессом работы, в которой автоматизированы функции, выполняемые работниками станции.
• АСУ СС создаются для решения следующих задач:
• · сбора и обработки оперативных сообщений о составах поездов, характеристиках вагонов и перевозимых грузов, об операциях, выполняемых с поездами, вагонами и грузами;
• · обеспечения контроля полноты и достоверности информации, поступающей и передаваемой со станции;
• · формирования и ведения на основе оперативной информации динамической модели текущего состояния парков станции;
• · решения на основе данных динамической модели комплекса прикладных задач управления.
• В функциональный состав комплекса прикладных задач входят: обработка информации о прибывшем в расформирование поезде, о формируемом поезде; информационно-справочная система; анализ, учет и отчетность о работе станции; планирование работы станции; взаимодействие с ГВЦ.
• Обработка информации о прибывшем в расформирование поезде заключается в получении телеграммы-натурного листа (сообщение 902) из ГВЦ дороги, корректировки ТГНЛ по результатам натурной проверки прибывшего состава, разметке ТГНЛ по назначениям и путям сортировочного парка, составлении сортировочного листва.

На формируемый поезд составляется накопительная ведомость и заготавливается натурный лист, корректируемый затем по результатам проверки выставленного в парк отправления состава.

В комплект документов, выдаваемый АСУ СС на каждый сформированный состав, кроме натурного листа входят: справка для заполнения маршрута машиниста, итоговая часть натурного листа, справка для поездного диспетчера и т. д.

Информационно-справочная система АСУ СС включает в себя: расчет и выдачу информации о состоянии путей парков станции, сведений о вагонах на путях станции, данных о грузах, требующих охраны, о наличии и подходе вагонов с местным грузом и т. д.

Планирование работы станции предусматривает составление планов поездной и маневровой работы на нескольких часов, выработку рекомендаций по оптимальной очередности расформирования составов и формированию поездов повышенной транзитности.

Определенную сложность представляет автоматизации ввода в АСУ СС оперативных сведений о дислокации поездов и вагонов на путях парков станции для ведения вагонной модели.

Накопительная ведомость и заготовка натурного листа не учитывают реальностей процесса расформирования поездов: появления «чужаков», нерасцепа вагонов, перестановок вагонов при окончании формирования и т. д.

Одним из решений данной проблемы может служить использование бесконтактных путевых датчиков, регистрирующих прохождение осей по рельсам в составе реверсивных контрольных точек. Оборудование стрелок станции подобными устройствами позволит в автоматическом режиме распознавать направление и число проследовавших через стрелку вагонов.

Суть ее заключается в том, что каждый вагон оснащается датчиком, содержащим информацию о характеристиках вагона, его номере, дате постройки и т. д. В горловинах парков устанавливаются считывающие устройства.

При прохождении вагона мимо устройства считывания информации происходит съем данных с подвижного состава, и информация в автоматическом режиме передается в вагонную модель станции.

АСУ СС позволяет достаточно просто решать вопросы расширения круга пользователей информации.

В АСУ СС предусматривается возможность изменения конфигурации системы, что позволяет включать дополнительные АРМы, выполняющие новые, ранее не предусмотренные функции или совмещение функций нескольких АРМов на одном рабочем месте.

Рабочие места оперативного персонала станции должны оборудоваться видеотерминальными устройствами (мониторами, мнемосхемами, табло и т. д.), с помощью которых ведется диалоговое взаимодействие с АСУ. Так же на них должно быть предусмотрено (при необходимости) наличие печатающих устройств для получение бумажных копий документов.

Большинство крупных сортировочных станций сети железных дорог оснащается в настоящее время АСУ СС с установкой комплекса средств автоматизации непосредственно на станции. Состав комплекса технических средств и функциональный состав АСУ СС при этом напрямую зависят от масштабов станции и видов технологических операций, выполняемых на ней.

Системой, удовлетворяющей практически всем вышеописанным требованиям, является АСУ СС разработки НПО «АГАТ». Именно ее мы и будем рассматривать в дальнейшем в данном пособии.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/12_66702_naznachenie-i-funktsionalniy-sostav-asu-sortirovochnoy-stantsiey.html

Назначение, цели создания, и функции АСУТП

АСУТП предназначена для:

• Целевого применения как законченное изделие под определенный объект автоматизации;
• Стабилизации заданных режимов технологического процесса путем измерения значений технологических параметров, их обработки, визуального представления, и выдачи управляющих воздействий в режиме реального времени на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий технолога-оператора;
• Анализа 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;
• Обеспечения административно-технического персонала завода необходимой информацией с технологического процесса для решения задач контроля, учета, анализа, планирования и управления производственной деятельностью.

Целями создания АСУТП являются:

• Обеспечение надежной и безаварийной работы производства;
• Стабилизация эксплуатационных показателей технологического оборудования и режимных параметров технологического процесса;
• Увеличение выхода товарной продукции;
• Уменьшение материальных и энергетических затрат;
• Снижение непроизводительных потерь человеческих, материально — технических и топливно-энергетических ресурсов, сокращение эксплуатационных расходов;
• Выбор рациональных технологических режимов с учетом показаний промышленных анализаторов, установленных на потоках, и оперативной корректировки стратегии управления по данным лабораторных анализов;
• Улучшение качественных показателей конечной продукции;
• Предотвращение аварийных ситуаций;
• Автоматическая и автоматизированная диагностика оборудования АСУТП.

Функции управления технологическим процессом реализуются посредством распределенной системы управления (РСУ). Функции противоаварийной защиты реализуются посредством специализированной системы противоаварийной защиты — системы ПАЗ.

Состав программно-технического комплекса.В качестве программно-технического комплекса АСУТП используются специализированные средства управления и противоаварийной защиты, сертифицированные Госстандартом как средства измерения, и разрешенные Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) для применения на взрывоопасных производствах.

Перечень документов, на основании которых создается Система.Система создается на основании следующих документов:

1. Техническое задание на создание АСУТП;
2. Договор YNF-1234/01 на поставку оборудования АСУТП;
3. Договор YNF-1234/02 на разработку Технорабочего проекта АСУТП;
4. Договор YNF-1234/03 на разработку и внедрение АСУТП («инжиниринг»).

Структура АСУТП.Структура АСУТП разделяется на следующие категории:

• Распределенная система управления (в дальнейшем РСУ), базирующаяся на специализированной микропроцессорной технике, предназначенная для управления технологическим процессом в режиме реального времени и предоставления информации в заводскую ЛВС (директору завода, диспетчеру, главным специалистам завода).
• Система противоаварийной защиты (в дальнейшем ПАЗ), базирующаяся на специализированной микропроцессорной технике повышенной надежности, предназначенной для автоматического перевода технологического процесса в безопасное состояние при возникновении аварийных ситуаций.
• Периферийное оборудование — понятие, объединяющее датчики, анализаторы, преобразователи и исполнительные механизмы, а также электрические и другие приводы, установленные как непосредственно на технологическом оборудовании, так и в специальных помещениях, и подключенные к РСУ и ПАЗ.

Верхний уровень АСУТП представлен автоматизированными рабочими местами оператора-технолога. На верхнем уровне реализуются следующие функции:

• Визуализация состояния технологических объектов управления в реальном масштабе времени;
• Задание требуемых режимов технологического процесса и ввод данных;
• Сигнализация отклонений технологического процесса от регламентных значений;
• Визуализация данных об истории процесса;
• Печать сообщений о нарушениях и технологических режимов;
• Регистрация в базе данных предыстории значений технологических переменных во времени;
• Регистрация в базе данных сообщений о системных и технологических нарушениях;
• Регистрация в базе данных действий оперативного персонала;
• Формирование и печать отчетных документов. Требования к функциям АСУТП.

РСУ должна обеспечивать:

1. Автоматизированный сбор и первичную обработку технологической информации.
2. Автоматический контроль состояния технологического процесса, предупредительную и предаварийную сигнализацию при выходе технологических параметров за установленные границы.
3. Управление технологическим процессом в реальном масштабе времени.
4. Представление информации в удобном для восприятия и анализа виде на операторских станциях в виде графиков, мнемосхем, гистограмм, таблиц.
5. Автоматическую обработку, регистрацию и хранение поступающей производственной информации, вычисление усредненных и интегральных показателей.
6. Автоматическое формирование отчетов и рабочих (режимных) листов по утвержденной форме за определённый период времени, и вывод их на печать по расписанию и по требованию.
7. Получение информации от системы ПАЗ и регистрацию срабатывания системы ПАЗ.
8. Контроль над работоспособным состоянием технических средств РСУ и ПАЗ.
9. Автоматизированную передачу данных в общезаводскую сеть.
10. Защиту баз данных и программного обеспечения от несанкционированного доступа.
11. Диагностику и выдачу сообщений по отказам всех элементов комплекса технических средств с точностью до модуля.

Система ПАЗ должна обеспечивать:

1. Автоматизированный сбор аналоговой и дискретной информации от датчиков технологических параметров и параметров состояния исполнительных механизмов, а также дискретных параметров ДВК, ПДК, состояния аварийной вентиляции.
2. Выделение достоверной входной информации.
3. Анализ и логическую обработку входной информации.
4. Автоматическую выдачу сигналов двухпозиционного управления на исполнительные механизмы.
5. Дистанционное («ручное») управление исполнительными механизмами при условии санкционированного доступа.
6. Определение первопричины срабатывания системы защиты и останова технологического процесса.
7. Передачу оперативной информации от системы ПАЗ в РСУ для сигнализации, регистрации и архивирования (отклонения параметров, срабатывание исполнительных механизмов ПАЗ, реакция на действия персонала и т.п.).
8. Оперативную и автономную диагностику технических средств системы ПАЗ, и идентификацию неисправностей с точностью до модуля (блока).

Источник: https://automation-system.ru/spravochnik-inzhenera/35-glava8/316-8-1.html