Классификация и схема взаимодействия основных частей АСУ ТП.

К АСУТП в целом предъявляются следующие основные требования. Она должна:

• осуществлять управление ТОУ в целом в темпе протекания производственного (технологического) процесса в соответствии с принятыми критериями эффективности функционирования АТК (критериями управления АСУТП);

• выполнять возложенные на нее функции с их заданными ха­рактеристиками;

• обладать требуемый уровнем;

• обеспечивать возможность взаимосвязанного функционирования с системами управления смежных уровней иерархии и другими, то есть обладать свойством совместимости, в первую очередь технической и информационной;

• отвечать эргономическим требованиям, предъявляемым к системам, в частности по способам и форме представления информации оператору, по размещению технических средств, по цветовым решениям, комфортности диспетчерских и операторских пунктов ит.д.;

• обладать требуемыми метрологическими характеристиками измерительных каналов;

• допускать возможность модернизации и развития в пределах, предусмотренных техническим заданием на создание АСУТП;

• функционировать в условиях, указанных в ТЗ на систему;

• обеспечить заданный средний срок службы с учетом прове­дения восстановительных работ, указанных в технической документа­ция на основные составные части АСУТП.

Классификация АСУТП. При планировании, организации проведения и обоб­щении разработок АСУТП следует иметь в виду, что такие систе­мы весьма разнообразны. Для решения ряда научных, технических к организационных вопросов необходимо пользоваться общей классификацией АСУТП, то есть правилами разбиения всего мно­жества этих систем на такие подмножества (классификационные группы), в пределах которых все входящие в них АСУТП одинако­вы, близки или похожи в том или ином отношении.

АСУТП как объекты классификации характеризуются многими существенными факторами и показателями, каждый из ко­торых может выступать в роли классификационного признака. По­этому общая классификация АСУТП состоит из ряда частных клас­сификаций, проводимых по одному из таких признаков.

В зависимости от поставленных цепей необходимо пользоваться различными классификационными признаками или их разными сочетаниями. Приводимая ниже классификация АСУТП предназначена для использования, в основном, со следующими целями:

• выбор систем-аналогов на ранних этапах разработки АСУШ;

• оценка необходимых ресурсов при укрупненном планировании работ по созданию АСУТП;

• определение качества (научно-технического уровня) АСУТП.

К основным классификационным признакам АСУТП относятся:

1. уровень, занимаемый ТОУ и АСУТП в организационно-произ­водственной структуре предприятия;

2. характер протекания технологического процесса во времени; показатель условной "информационной мощности" ТОУ;

3. уровень функциональной надежности АСУТП;

4. условная информационная мощность;

5. тип функционирования АСУТП.

Классификации по каждому из указанных признаков (а также по любым их сочетаниям) могут рассматриваться и ис­пользоваться как независимые: конкретному индексу одного (или нескольких) признака могут соответствовать любые индексы других признаков,

По уровню, занимаемому в структуре предприятия, АСУТП классифицируются в соответствии с таблицей 15.1. При этом к подклассу I относятся АСУТП, управляющие агрегатами, установ­ками, участками производства и не имеющие в своем составе дру­гих АСУТП. К подклассу 2 относятся АСУТП, управляющие группами установок, цехами, производствами, в которых отдельные участки (агрегаты, установки) не оснащены АСУТП подкласса I. К под­классу 3 относятся АСУТП, объединяющие в своем составе АСУТП подклассов I и 2 и реализующие согласованное управление от­дельными технологическими установками и их совокупностью (це­хом, производством).

Таблица 15.1

Классификация АСУТП по уровню, занимаемому в организационно-производственной иерархии

Наименование класса Код Примеры ТОУ, пояснения
АСУТП нижнего уровня Технологические агрегаты, уста­новки, участки машиностроитель­ного производства
АСУТП верхнего уровня Группы установок, цехи, производства; не включают в себя АСУТП нижнего уровня
АСУТП многоуровневые То же, что и в классе 2, но вклю­чая АСУТП нижнего уровня

 

Характер протекания управляемого технологического (производственного для машиностроения) процесса во времени оп­ределяется непрерывности (или дискретностью) поступления сырья и реагентов, наличием (иди отсутствием) длительных уста­новившихся и переходных режимов функционирования ТОУ, наличи­ем и длительностью дискретных операций по переработке выходных потоков материалов. По этому признаку АСУТП классифицируется в соответствии с таблицей 15.2.

Таблица 15.2 .

Классификация АСУТП по характеру протекания управляемого технологического процесса во времени

Наименование класса АСУТП Код Характер технологического процесса
АСУ непрерывным технологическим процессом Н Непрерывный, с длительным поддержанием режимов, близких к установившимся, и практически безоста­новочной подачей сырья и реаген­тов
АСУ непрерывно-дискретным технологическим процессом П Сочетание непрерывных и прерывистых режимов функционирования различных технологических агрегатов или на различных стадиях процесса (в том числе - периодические про­цессы)
АСУ дискретным технологическим (производственным)процессом Д Прерывистый, с несущественной для управления длительностью технологических операций

 

Условная информационная мощность ТОУ характеризу­ется числом технологических переменных, измеряемых или контро­лируемых данной АСУТП. В зависимости от значения этого показа­теля АСУТП подразделяются на классы в соответствии с таблицей 15.3.

Уровень функциональной надежности АСУТП решающим образом влияет на структуру и многие технические характеристи­ки системы, а также на реальные значения показателей ее эффективности. Укрупненная классификация АСУТП по уровню функцио­нальной надёжности приведена в табл. 15.4.

Таблица 15.3

Классификация АСУТП по условной информационной мощности

Условная информационная мощность АСУТП Код Число измеряемых или контролируемых технологических переменных
Минимальное Максимальное
Наименьшая I -
Малая
Средняя
Повышенная
Большая Не ограничено

 

Таблица 15.4

Классификация АСУТП по уровням функциональной надёжности

Уровень функциональной надёжности Код Краткая характеристика уровня надёжности
Минимальный I Регламентируется, но отказы в АСУТП не приводят к остановам ТОУ
Средний Регламентируется, отказы в АСУТП приводят к остановам ТОУ
Высокий Жестко регламентируется, т.к. отказы в АСУТП создают возможность аварии ТОУ

 

Тип функционирования АСУТП приближенно характери­зуется совокупностью автоматически выполняемых информационных и управляющих функций системы. Классификация АСУТП по этому признаку осуществляется в соответствии с табл. 5.

Таблица 15.5

Классификация АСУТП по типу функционирования

Условное наимено­вание типа функ­ционирования АСУТП Код Краткая характеристика особенностей функционирования системы
Информационный И Автоматически выполняется только информационные функции, решения по управлению принимает и реализует опе­ратор
Локально-автома­тический Л Автоматически выполняются информаци­онные функции и функции локального управления (регулирования). Решения по управлению процессом в целом при­нимает и реализует оператор
Советующий С Автоматически выполняются функции информационные и - локального управле­ния, а также вырабатываются и пред­ставляются оператору рекомендуемые значения управляющих воздействий, обеспечивающие оптимизацию режима работы ТОУ в соответствии с выбран­ным критерием
Автоматический А Все функции АСУТП, включая управле­ние процессом по критерию, выполня­ются автоматически

 

Найденный в соответствии с указаниями п. 1.3.6 -1.3.10 подкласс АСУТП обозначается в кодовой или словесной форме.

Кодовое обозначение класса АСУТП строится из цифровых и буквенных индексов классификации, приведенных в табл. 1-5, и имеет следующую структуру:

1. по уровню в структуре управления (коды 1, 2 или 3);

2. по характеру процесса (коды Н, П или Д);

3. по информационной мощности (коды 1, 2, 3, 4 или 5;

4. по функциональной надежности (коды 1, 2 или 3);

5. по типу функционирования(коды Л, С или А)

Словесное обозначение класса АСУТП строится по аналогии со следующим примером: «АСУ непрерывным технологическим процессом в агрегате, относящаяся к «советующему» типу, с 360 технологическими пе­ременными и высшим уровнем функциональной надежности». Приведенному примеру соответствует кодовое обозначение 1НЗЗС, легко определяемое по табл. 15.1-5.

Опыт разработки, внедрения и эксплуатации АСУ ТП.Рассмотрим насколько примеров примышленной реализации АСУТП.