Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами

блог | 21.01.2021

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.

Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами

Классическая система АСУ ТП состоит из трех уровней:

Нижний уровень — контрольно-измерительные приборы и аппаратура (КИП и А)
Средний уровень — программируемые логические контроллеры (ПЛК)
Верхний уровень — визуализация и хранение данных (SCADA)

Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами

КИП и А — контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИП и А), обобщающее название всех средств измерения физических величин веществ, контрольно-измерительных приборов, используемых для автоматизации процессов и производств. Под определением КИП и А понимают не только оборудование производственной сферы, но также и например, счетчики электроэнергии и воды, регуляторы давления, автоматику для котельных и т. п.

ПЛК (PLC) были разработаны для замены релейно-контактных схем управления, собранных на дискретных компонентах: реле, таймерах, счетчиках, элементах жесткой логики. Отличие ПЛК от релейной схемы заключается в том, что в первом из них все алгоритмы управления реализованы программно. При этом надежность работы схемы не зависит от ее сложности. Использование программируемых логических контроллеров позволяет заменить одним устройством любое необходимое количество отдельных элементов релейной автоматики, что увеличивает надежность системы, минимизирует затраты на ее тиражирование, ввод в эксплуатацию и обслуживание. ПЛК может обрабатывать дискретные и аналоговые сигналы, управлять клапанами, приводами, преобразователями частоты и другими устройствами.

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном или псевдореальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. Значение термина SCADA претерпело изменения вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами. В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных в реальном времени. С 90-х годов термин SCADA больше используется для обозначения только программной части человеко-машинного интерфейса АСУ ТП.

Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами

Процесс разработки АСУ ТП регламентируется ГОСТ серии 34 и состоит из следующих шагов:

  • Обследование объекта автоматизации
  • Разработка ТЭО
  • Выбор и согласование программно-аппаратной платформы
  • Разработка проектной документации
  • Разработка программного обеспечения
  • Проведение экспертиз документации
  • Поставка оборудования
  • Строительные и электромонтажные работы
  • Пусконаладочные работы
  • Обучение персонала Заказчика
  • Гарантийное и пост гарантийное обслуживание

Что Компания “Арман” может предложить на рынке АСУ ТП, в каких сегментах рынка имеются компетенции:

  • Системы управления нефте и газопроводами (телемеханика и диспетчерские пункты). Система линейной телемеханики предназначена для контроля и управления технологическим оборудованием магистральных трубопроводов, включающим в себя: пункты контроля и управления, узлы запорной арматуры, станции электро химзащиты, камеры пуска и приема средств очистки и диагностики.
  • Системы телемеханики в электроэнергетике позволяют осуществлять автоматическое управление режимами работы электроэнергетических систем и объектов.
  • Автоматизация и диспетчеризация в области ЖКХ – ИТП, котельные, насосные станции, канализационные насосные станции, очистные сооружения, метантанки, автоматизация инженерных систем зданий:
    • АСУ электроснабжением
    • АСУ вентиляцией и кондиционированием
    • АСУ холодоснабжением и теплоснабжением
    • АСУ водоснабжением и канализацией
    • АСУ мониторинга состояния инженерных конструкций (СМИС/СМИК)
  • Системы технического и коммерческого учета энергоресурсов для предприятий, разработка планов энергосберегающих мероприятий для технологических линий.  Затраты на энергоресурсы — одни из самых высоких, могут достигать 60 % от себестоимости продукции. Внедрение Автоматизированной системы технического учета энергоресурсов (АСТУЭР) позволяет максимально точно определить долю энергоресурсов в стоимости продукции, спланировать их потребление и выявить очаги потерь. Ключевой этап создания АСТУЭР  предпроектное обследование. На основе информации о структуре предприятия, структуре потребления энергоресурсов, составе оборудования на площадках производится выбор центров энергозатрат (ЦЭЗ).
  • Системы экологического мониторинга, системы контроля загазованности, системы мониторинга и управления дорожным движением. Основные задачи экологического мониторинга Организация единой системы сбора и обработки данных наблюдений. Информационное обеспечение органов власти и управления информацией о состоянии ОС и проблемах охраны природы. Оценка и прогноз состояния объектов ОС. Оценка рисков от загрязнения ОС и разработка нормативов.
  • Важнейшая составляющая системы управления многофункциональными объектами со сложной инженерной инфраструктурой  Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления:
    • производственными комплексами
    • промышленными предприятиями
    • офисными зданиями и торгово-развлекательными центрами

Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами

Преимущества диспетчеризации:

  • Постоянный централизованный контроль
  • Визуализация информации
  • Оперативное реагирование в аварийных ситуациях
  • Уменьшение влияния человеческого фактора
  • Оптимизация документооборота, системы отчетности

На данный момент времени мы переживаем очередной десяти летний виток обновления систем автоматизации, связанный со старением оборудования, а также появлением новых технологий. Таких, как интернет вещей, развитие систем искусственного интеллекта (“выращивание” одной функции занимает около 1-2-х месяцев), из этого вытекает потребность в новых методах диагностики промышленного оборудования, системах предиктивной аналитики отказов.

Использование технологии VR в условиях пандемии послужило толчком к развитию новых систем технической поддержки пользователей.

В последний год, несмотря на пандемию резко возросло количество запросов на автоматизацию новых горнообогатительных комплексов малого объема, портовых терминалов, инфраструктурных проектов (мосты, высотные комплексы), перерабатывающих зерновых комплексов и хранилищ.

Так же в ближайшей перспективе актуальными станут проекты реконструкции систем телемеханики высоковольтных электросетей.

Автор статьи:
Константин Ермаков
Системный архитектор по АСУТП

Статья: Автоматизированная система управления технологическими процессами