Определение

Автоматизированная система управления технологическими процессами — совокупность аппаратно-программных средств, осуществляющих контроль и управление производственными и технологическими процессами; поддерживающих обратную связь и активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров; обеспечивающих регулирование и оптимизацию управляемого процесса.

Не существует отрасли промышленности, в которой не было бы потребности применения автоматизации технологических процессов. Одними из главных преимуществ АСУ ТП является снижение, вплоть до полного исключения, влияния так называемого человеческого фактора на управляемый процесс, сокращение персонала, минимизация расходов сырья, повышение качества исходного продукта, и в конечном итоге — существенное повышение эффективности производства. Основные функции, выполняемые подобными системами, включают в себя контроль и управление, обмен данными, обработку, накопление и хранение информации, формирование сигналов тревог, построение графиков и отчетов.

Внедрение АСУ ТП получает широкое распространение в различных секторах отечественной экономики, таких как нефтяная и газовая промышленность, химия и нефтехимия, металлургия, энергетика. В последнее время АСУ ТП начинают проникать в такие сферы, как управление дорожным движением, медицина, машиностроение, ЖКХ. Отдельное направление их применения составляет военная и космическая техника, где системы автоматизации используются в качестве встроенных средств контроля и управления.

Системы промышленной автоматизации получили широкое распространение на западном рынке в середине 70-х годов, когда компьютерные технологии вышли на уровень, сделавший оправданным их массовое использование в производстве.

Формирование сектора АСУ ТП в нашей стране началось в конце 80-х — начале 90-х годов, когда специализированные проектные институты, занимающиеся вопросами автоматизации технологических процессов в рамках одной отрасли, не смогли оперативно и эффективно интегрироваться в условия новой экономики. Их место стали занимать коммерческие организации, специализирующиеся в области автоматизации технологических процессов в широком спектре задач. В настоящий момент рынок российский рынок АСУ ТП можно считать вполне сложившейся структурой. Лидерами являются около десятка достаточно крупных компаний, выполняющих комплексные проекты «под ключ», независимо от отраслевой принадлежности автоматизируемого предприятия. Несколько десятков более мелких компаний занимаются, в основном, поставками комплектующих и выполнением небольших проектов.

В последние два-три года наметилась выраженная тенденция к интеграции систем категорий АСУ ТП и АСУП («автоматизированная система управления производством»). При этом комплексная система автоматизации представляет собой трехуровневую пирамиду управления промышленным предприятием.

  • Верхний уровень управления предприятием (административно-хозяйственный) решает стратегические задачи, обеспечивает управление ресурсами в масштабе предприятия в целом, включая часть функций поддержки производства (долгосрочное планирование и стратегическое управление в годовом, квартальном, месячном масштабе).
  • Интеграционный уровень управления (производственный) решает задачи оперативного управления процессом производства, а соответствующая автоматизированная система обеспечивает эффективное использование ресурсов (сырье, энергоносители, производственные средства, персонал) и оптимальное исполнение плановых заданий (сменное, суточное, декадное, месячное) на уровне цеха, участка, станка.
  • Нижний уровень решает классические задачи управления технологическими процессами.

Интеграция АСУП с системами реального времени АСУ ТП обеспечивает оперативность и достоверность информации, на основе которой принимаются управленческие решения на всех уровнях управленческой вертикали.

Александр Латыев — менеджер по связям с общественностью компании «РТСофт»

Как работает САУР БРУ

Система автоматического контроля и управления процессом брагоректификации спирта строится как распределенная трехуровневая иерархическая автоматизированная система управления: первый уровень — датчики и исполнительные механизмы; второй уровень — программируемый логический контроллер (подсистема управления), усилители и искрозащитные барьеры (электротехническая подсистема); третий уровень — рабочая станция оператора (АРМ оператора)

Функции САУР БРУ: контроль работоспособности оборудования; первичная обработка сигналов с датчиков; исполнение в реальном времени рабочих алгоритмов управления и алгоритмов аварийных ситуаций; передача диагностической информации, значений датчиков и исполнительных механизмов на АРМ оператора; прием от АРМ оператора сигналов управления исполнительными механизмами в «ручном» режиме работы; управление предупредительной и аварийной звуковой сигнализацией; поддержка промышленной сети для создания распределенной системы управления производством всего завода.

Глоссарий

  • SCADA-система - система диспетчерского управления и сбора данных. Специальное программное обеспечение, решающее задачи ввода-вывода информации в системе АСУ ТП, отслеживание аварийных и предаварийных ситуаций, обработки и представление на пульт оператора графической информации о процессе, поддержки отчетов о выполнении технологического процесса. В мире существуют порядка десятка подобных систем. Имеются разработчики такого программного обеспечения и в России.
  • Датчик - устройство, преобразующее физические параметры технологического процесса в электрические сигналы, поступающие в дальнейшем на контроллер.
  • Исполнительный механизм - устройство, преобразующее электрические сигналы в физические воздействия, осуществляющее управление параметрами технологического процесса в автоматическом или ручном режиме.
  • Контроллер - устройство, предназначенное для получения в реальном времени информации с датчиков, преобразования ее и обмена с другими компонентами системы автоматизации (компьютер оператора, монитор, база данных и т.д.), а также для управления исполнительными механизмами. Ранее в России, по известным причинам, широко использовались контроллеры производства таких западных компаний, как Siemens, Schneider Electric, Allen Bradly, Pep Modular Computers и др. В последнее время появляются и отечественные производители подобных устройств, способных конкурировать с зарубежной продукцией.
  • ОСРВ - операционная система реального времени. Системы, обеспечивающие гарантированное время доступа к компьютерным ресурсам и реакции системы на незапланированные внешние события и способные поддерживать быстротекущие технологические процессы (порядка милли- и микросекунд).
  • Пульт оператора (автоматизированное рабочее место оператора, АРМ) - специально оборудованное место для обслуживающего персонала, куда поступает вся информация о технологическом процессе. В ряде случаев оператор может вмешаться в ход процесса и перевести его на ручное управление.