Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) применяются практически во всех производственных процессах — как в промышленности, энергетике, так и в ЖКХ, транспорте и других случаях, на опасных производствах и предприятиях (химическая, нефтехимическая промышленность, ГЭС, ТЭС, АЭС и т. д.).
Правильно спроектированная АСУ ТП позволяет:
· управлять технологическим процессом или оборудованием, постоянно контролируя правильность работы узлов и деталей;
· фиксировать некритичные отклонения параметров работы оборудования, случаи вмешательства в работу, предаварийные и аварийные ситуации с полным осциллографированием процесса работы и озданием журнала событий.
Специалисты ЭТЗ «Энергорегион» оказывают услуги по интегрированию систем АСУ ТП в изготавливаемое заводом оборудование.
Рассмотрим устройство АСУ ТП более подробно. Как правило, они состоят из распределенной системы управления (РСУ) и системы противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ).
РСУ
РСУ представляет собой программно-аппаратный комплекс из следующих элементов:
1) Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА) — оборудование, с помощью которого осуществляеттся непосредственное наблюдение и управление технологическими процессами. Всевозможные клапаны, отсекатели, электрические задвижки, датчики давления, температуры, уровня, газоанализаторы, насосы, вакуум-вытяжки и многие другие устройства относятся к КИПиА. По типу сигналы от КИПиА могут быть аналоговые (4—20 мА, 0—5 В и т. д.) и дискретные.
2)Программируемый логический контроллер (ПЛК) — сердце АСУ ТП, состоит из дублированных источников питания, дублированных процессорных модулей и модулей входов-выходов. К модулям входов-выходов подключаются непосредственно датчики и регулирующее оборудование с поля. В процессорные модули загружена логика автоматического регулирования и защитных блокировок.
3) Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) обычно представляет собой персональный компьютер с установленной на нем ОС Windows (2000/XP) и специфичным программным обеспечением, с помощью которого осуществляется конфигурирование АСУ ТП. Такие компьютеры обычно разделяют на несколько типов: станция оператора, станция инженера, станция инженера КИПиА.
Станция инженера позволяет с помощью специализированного ПО изменять конфигурацию, логику выполнения ПЛК. Станции оператора — рабочие места технологов и начальника смены, которые позволяют выполнять мониторинг и регулирование технологического процесса. Права доступа у операторов могут быть разные, обычно рядовые операторы не имеют доступа к оборудованию, работа которого влияет на безопасность, самые большие полномочия есть у начальника смены (но все равно они ниже, чем у инженера). При этом надо понимать, что со станции оператора перепрограммировать ПЛК нельзя. Станция инженера КИПиА обладает более прикладными возможностями, обеспечивает контроль и диагностику полевого оборудования.
ПАЗ
Основная задача ПАЗ — перевод производства в безопасное состояние при возникновении каких-либо проблем в работе РСУ (выход технологических процессов за установленные границы, отказ оборудования, нештатные ситуации). Как правило, система ПАЗ получает данные от дублированных датчиков (одной из самых надежных схем считается «2003», когда срабатывание любых 2 из 3 датчиков, установленных на одной контрольной точке, считается необходимым условием для срабатывания защитной блокировки) и управляет резервированным оборудованием. У системы ПАЗ нет станций оператора, есть только инженерная станция, с помощью которой выполняется конфигурирование ПЛК системы ПАЗ. Со станций оператора РСУ можно видеть, как работает система ПАЗ, но нельзя ей управлять. Конечное оборудование не зависит от оборудования РСУ, к примеру, если на трубопроводе заклинил клапан РСУ, то отработает отсекатель системы ПАЗ.
Особенности АСУ ТП
Теперь хотелось бы отметить важные особенности современных АСУ ТП:
· При выходе из строя всех станций оператора управление технологическим процессом продолжается, если необходимо, можно добавить условия, при которых отказ всех станций вызывает безопасную остановку производства.
· Станции оператора подключены к сети производства, но, как правило, не имеют доступа к сети Интернет, не имеют возможности подключать USB-носители и не имеют дисковода. Также часто станции оператора не имеют стандартной компьютерной клавиатуры, а снабжены специализированными клавиатурами, оснащенными только необходимыми функциональными клавишами.
· Станции инженера, как правило, вообще выключены либо находятся в спящем режиме.
