Санкт-Петербург 
В состав АСУТП входят:
– современные автоматические средства сбора и обработки информации (в т.ч. вычислительная техника (контроллеры, вычислительные модули и пр.);
– системный анализ, накопление информации и принятие автоматических решений по управлению системой;
– человеко-машинный интерфейс, обеспечивающий связь и эффективный, удобный обмен данными между частями системы;
– человек – оператор, осуществляющий контроль и принимающий решения по управлению.
Цель функционирования АСУТП: поддержание максимальной автоматизации процессов, повышение производительности и качества производимой продукции, минимизация участия человека в управлении.
Для создания АСУТП применяют индустриальные технологии на базе серийно выпускаемых промышленных контроллеров, совместимых с персональными компьютерами и мощных программно-технических комплексов (ПТК) поддержки программирования АСУТП – SCADA систем, а также развития и стандартизации сетевых технологий.
Любой автоматизированный технологический процесс состоит из технологических объектов управления и системы АСУТП.
Технологический объект управления (ТОУ) – это конкретный узел, агрегат, блок, установка или отдельный технологический процесс, линия и пр. (т.е. совокупность технологического оборудования с датчиками КИПиА и регулирующими органами) который выполняет часть технологического процесса. Обычно ТОУ оснащен локальным шкафом управления, который поддерживает требуемые параметры с помощью локальных контуров управления.
Технологические объекты управления (ТОУ) и автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) работающие совместно и обменивающиеся данными и сигналами образуют автоматизированный технологический комплекс (ATК).
В промышленных структурах над уровнем АCУТП стоит АСУ предприятия (АСУП) и далее компании, корпорации (АСУК), отрасли (ОАСУ) и пр.
Взаимодействие АСУТП с системами управления высших уровней осуществляется при помощи автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) и автоматизированных систем организационно-технологического управления (АСОУТ).
Функции АСУТП – это совокупность действий системы, направленных на достижение частной цели управления, т.е. определенную и описанную в документации последовательность операций и процедур, выполняемых частями системы.
Функции АСУТП подразделяются на управляющие, информационные и вспомогательные.
Управляющая функция АСУТП – это функция, в результате исполнения которой осуществляется определение и осуществление управляющих воздействий на технологический объект управления.
К управляющим функциям АСУТП относятся [ОРММ-3 АСУТП]:
– регулирование (поддержание, стабилизация) отдельных технологических переменных (по значению или математической зависимости от прочих переменных);
– однотактное логическое управление операциями или аппаратами;
– программное логическое управление группой оборудования;
– оптимальное управление установившимися или переходными технологическими режимами или отдельными участками процесса;
– адаптивное управление объектом в целом (например, самонастраивающимися комплексами оборудования, в т.ч. группами станков с ЧПУ).
Информационная функция АСУТП – это функция системы, содержанием которой являются сбор, обработка и представление информация о состоянии автоматизированного технологического комплекса оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки.
К информационным функциям АСУТП относятся:
– централизованный контроль и измерение технологических параметров;
– косвенное измерение (вычисление, программное вычисление) параметров процесса (технико-экономических показателей, внутренних переменных);
– формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУТП или (АТК);
– подготовка и передача информации в смежные системы управления;
– обобщенная оценка и прогноз состояния АТК и его оборудования.
Отличительная особенность управляющих и информационных функций АСУТП их направленность на конкретного потребителя (объект управления, оперативный персонал, смежные системы управления).
Вспомогательные функции АСУТП — это функции, обеспечивающие решение внутрисистемных задач. Вспомогательные функции не имеют потребителя вне системы и обеспечивают функционирование АСУТП (функционирование технических средств самой системы, контроль за их состоянием, обеспечение безопасности и сохранности данных и т. п.).
В зависимости от степени участия людей в выполнении функций системы различаются два режима реализации функций: автоматизированный и автоматический.
Автоматизированный режим реализации управляющих функций характеризуется участием человека в выработке (принятии) решений и (или) их реализации по следующим вариантам:
– ручной режим, при котором комплекс технических средств представляет оперативному персоналу контрольно-измерительную информацию о состоянии ТОУ, а выбор и осуществление управляющих воздействий производит человек-оператор;
– режим «советчика», при котором комплекс технических средств вырабатывает рекомендации по управлению, а решение об их использовании принимается и реализуется оперативным персоналом;
– диалоговый режим, при котором оперативный персонал имеет возможность корректировать постановку и условия задачи, решаемой комплексом технических средств системы при выработке рекомендаций по управлению объектом.
Автоматический режим реализации управляющих функций предусматривает автоматическую выработку и реализацию управляющих воздействий.
При этом различаются:
– режим косвенного управления, когда средства вычислительной техники автоматически изменяют уставки и (или) параметры настройки локальных систем автоматического управления (регулирования);
– режим прямого (непосредственного) цифрового (или аналого-цифрового) управления, когда управляющее вычислительное устройство формирует воздействие на исполнительные механизмы.
Уровни управления в АСУТП:
Нижний уровень – уровень датчиков и исполнительных механизмов, которые устанавливаются непосредственно на объектах регулирования, технологическом оборудовании (насосах, компрессорах, реакторах, печах и пр.). На этом уровне собирается информация с датчиков (полевых устройств) о текущих параметрах процесса, преобразование полученной информации, передача сигналов на более высокие уровни управления, прием управляющих сигналов, выполнение соответствующих действий (функции исполнительных механизмов).
Средний уровень – уровень производственного участка, технологической линии, установки, станции.
На среднем уровне производится сбор информации, поступающей с нижнего уровня, ее обработка и хранение; выработка управляющих сигналов на нижние уровни на основе анализа информации; передача информации о производственном участке на более высокий уровень.
Верхний уровень АСУТП называется уровнем управления. Этот процесс включает в себя сбор поступающих от производственных подразделений данных, их накопление, системную обработку и выдачу соответствующих команд нижним уровням.
На этом уровне осуществляется контроль за качеством и количеством производимой продукции, соответствия показателей развития стратегическим задачам.
Основой этого уровня является центр управления производством (ЦУП), который обычно состоит из трех взаимосвязанных систем:
– операторской части,
– системы подготовки отчетов,
– системы анализа тенденций, прогнозирования.
Операторская часть отвечает за связь между оператором и процессом на уровне управления. Она выдает информацию о процессе и позволяет в случае необходимости вмешательство ход автоматического управления. Обеспечивает диалог между системой и операторами.
Система подготовки отчетов выводит на экраны, принтеры, в архивы и т.д. информацию о технологических параметрах с указанием точного времени измерения, выдает данные о материальном и энергетическом балансе и др.
Система анализа тенденций дает оператору возможность наблюдения за технологическим параметрами и делать соответствующие выводы.
Основой программного обеспечения верхнего уровня, визуальной частью человеко-машинного интерфейса, осуществляющего визуализацию информации и взаимодействие с оператором являются программные средства SCADA (англ. Supervisory Control And Data Acquisition – системы управления и доступа к данным).
Количество уровней управления определяется структурой предприятия/сети предприятий, численностью и сложностью технологических процессов, структурой производственных подразделений.
В отдельную группу выделяют управления системами жизнеобеспечения здания (англ.: Building Management System, BMS) – расширенный аппаратно-программный комплекс контроля и управления теплоэнергетическим ресурсом здания и его состоянием.
BMS – единая компьютерная программа, осуществляющая контроль и управление системами жизнеобеспечения здания (отоплением, вентиляцией кондиционированием, подачей воды, воздуха, отвода сточных вод, удаление отходов и прочее).
Термины и определения:
Управление – это совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Регулирование – частный случай управления техническими системами. Регулирование направлено на достижение объектом заданного состояния.
Объектом управления (регулирования) являются устройства, реализующие физические, химические, биологические и иные процессы, связанные с движением массы, энергии и информации.
Управление объектом осуществляется посредством управляющего устройства. Применительно к техническим системам используются термины регулирующее устройство или регулятор.
Система – набор взаимодействующих элементов, обеспечивающих общий режим функционирования.
Элемент системы – любое техническое устройство, выполняющее назначенную функцию.
Автоматизированный процесс: Процесс, осуществляемый при совместном участии человека и средств автоматизации.
Автоматизированная система; АС: Система, состоящая из комплекса средств автоматизации, реализующего информационную технологию выполнения установленных функций, и персонала, обеспечивающего его функционирование.
Автоматизированный производственный комплекс: Автоматизированный комплекс, согласованно осуществляющий автоматизацию информационных процессов подготовки производства, производства и управления им.
Нормативные документы
– ГОСТ 21.408-2013 “Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов”
– ГОСТ Р 59853-2021 «Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения».
– СП 77.13330 «СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации»
– ГОСТ 34.003-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения».
– ГОСТ 34.201-2020 «Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем».
– ГОСТ 21.208-2013 «Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах»
– ГОСТ 21.408-2013 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов»
– ГОСТ 34.003-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы Автоматизированные системы. Термины и определения»
– ГОСТ 34.201-89 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем»
– СТО 56947007- 25.040.40.227-2016 СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ПАО «ФСК ЕЭС» Типовые технические требования к функциональной структуре автоматизированных систем управления технологическими процессами подстанций Единой национальной электрической сети (АСУ ТП ПС ЕНЭС)
– ГОСТ Р 59793–2021 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания»
– ГОСТ 34.602–2020 «Техническое задание на создание автоматизированной системы»
– ГОСТ Р 59795–2021 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»
– ГОСТ Р 51583–2014 «Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении. Общие положения».
Опросный лист вы можете просмотреть и скачать по ссылке ниже:
