Автоматическая система управления технологическим процессом

Свяжитесь со специалистом

Вячеслав Максимов

Заместитель директора департамента информационных технологий, директор по промышленным решениям

+7 (495) 974-22-74 доб.6556

Компания КРОК предлагает группу решений, технических и программных средств, предназначенных для автоматизации, диспетчеризации и построения систем учета производства в целом или определенного его участка. КРОК обладает всеми необходимыми ресурсами для создания современных высокотехнологичных и высоконадежных автоматизированных систему управления (АСУ) и систем учета любой категории сложности или модернизации уже существующих приложений заказчика.

Предлагаемые КРОК решения позволяют вывести управление предприятием на новый уровень: отслеживать происходящие процессы, анализировать текущую ситуацию, предсказывать ее развитие, осуществлять своевременное и рациональное управление.

Преимущества решений

Снижение влияния человеческого фактора на производственные процессы;
Экономия электроэнергии, сырья и расходных материалов;
Увеличение эффективности технологических процессов на производстве;
Повышение качества выпускаемой продукции;
Снижение технологических и экологических рисков.

Возможности решения

сбор, обработка, хранение и отображение информации о состоянии технологического оборудования и выполняемых технологических операциях;
автоматическая защита технологического оборудования по аварийным и предельным значениям контролируемых параметров, а также при отказах вспомогательных систем;
обеспечение дистанционного управления технологическими процессами и отдельными единицами оборудования;
управление и поддержка установленных режимов работы технологического оборудования и нормативных условий его эксплуатации;
исполнение и контроль технологических алгоритмов для запуска, поддержки (контроля) и остановки (штатной и аварийной) технологических процессов;

обнаружение отказов оборудования при его работе, а также при переключениях;
отображение и регистрация основных контролируемых технологических параметров и параметров, характеризующих состояние оборудования;
диагностика и мониторинг состояния технических средств системы автоматики;
взаимодействие (обмен данными) со смежными системами различных производителей;
формирование отчетов и сводок на основании оперативных и исторических данных;
ведение истории изменения технологических параметров, событий и действий оператора.

Решения имеют иерархическую структуру, которая формируется в соответствии с требованиями проекта. Они включают в себя первичные средства измерения и датчики технологических параметров; вторичные приборы; исполнительные механизмы; аппаратуру местного управления, сигнализации и защиты; шкафы контроля и управления, построенные на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК); SCADA-систему.

Участвующие в работе специалисты КРОК обладают высокой квалификацией и сертификатами ключевых производителей оборудования и программного обеспечения в сфере ИТ, АСУ и систем учета. Они не только внедряют программное обеспечение на стандартных платформах, но и разрабатывают собственное ПО для реализации в системе всех функций, необходимых заказчику.

В рамках проектов по внедрению АСУ и систем учета КРОК выполняет как комплексные работы в режиме под ключ — от создания концепции до обучения персонала, так и на отдельных его этапах, предлагая техническое обслуживание эксплуатируемых систем. Выбор оборудования и программного обеспечения для построения решения, а также его архитектура зависят от количества сигналов и требований к системе, сложности решаемых ею задач и определяются на этапе проектирования по согласованию с заказчиком. При этом все используемые программно-аппаратные средства и оборудование сертифицированы для работы в условиях опасных производств.

Продукты, используемые в решении

КРОК предлагает АСУ и системы учета, реализованные на основе продуктов и решений ведущих мировых производителей: Allen Bradley — Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, General Electric, Beckhoff Automation, Phoenix Technologies, Emerson, Honeywell, Rittal, Areva, Wonderware, Iconics, Системы и Технологии, RTSoft, Elster, ЭлеСи, Энергоавтоматика, ABB, Microsoft, Oracle, Dell, HP, APC, Cisco, D-Link и других.

Отзывы клиентов

Работы по проекту АСУТД позволили создать распределенную систему управления нормативной технической документацией Концерна, производственно-технической документацией АЭС. Хотелось бы отметить высокий профессионализм сотрудников ЗАО «КРОК инкорпорейтед», глубокое знание программных платформ и их усердную работу над проектами.

П.В. Поваров, директор Департамента информационных технологий

Закрытое акционерное общество «Инспекция по контролю технического состояния объектов электроэнергетики» выражает благодарность коллективу компании ЗАО «КРОК инкорпорейтед» за высокий профессионализм, слаженную работу, добросовестное отношение, проявленные при выполнении научно-исследовательской работы «Разработка общих технических требований и типовых технических решений к автоматизированной системе мониторинга и диагностики оборудования подстанции ОАО «МОЭСК».

П.В. Илюшин, главный инспектор, заместитель Генерального директора

С июля 2014 года по настоящее время ЗАО «КРОК инкорпорейтед» выполняет работы по внедрению и развитию систем DMS на программном обеспечении компании «PSI AG» в 9-ти филиалах ОАО «МРСК Центра и Приволжья». В ходе выполнения работ сотрудники ЗАО «КРОК инкорпорейтед» продемонстрировали профессиональный подход при решении технических вопросов, ответственное отношение по выполнению договорных обязательств, конструктивное взаимодействие с персоналом Заказчика.

В.И. Коровин, директор по ИТ, начальник департамента ИТ

Условия публикаций
Все статьи конференции

Статья опубликована в рамках:

Выходные данные сборника:

СОВРЕМЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ

Филимонова Александра Александровна

ассистент кафедры автоматики и управления Южно-Уральского Государственного Университета, РФ, г. Челябинск

студент кафедры автоматики и управления Южно-Уральского Государственного Университета, РФ, г. Челябинск

MODERN AUTOMATED INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS

assistent, Department of Automation and Control South Ural State University, Russia, Chelyabinsk

student, Department of Automation and Control South Ural State University, Russia, Chelyabinsk

В статье рассмотрена типовая структура современных автоматизированных систем управления технологическим процессом, выделены основные особенности.

The typical structure of modern automated process control systems is considered. Main futures of process control systems are formulated.

Ключевые слова: АСУ ТП; энергетическая эффективность.

Keywords: process control systems; energy efficiency.

В современном мире наблюдается тенденция к росту числа информационных и производственных связей между отдельными предприятиями, что приводит к увеличению объема информации, охватывающей все стороны производства, росту сложности процессов управления и систем управления в целом.

В последние годы использование автоматизированных информационно-управляющих систем является одним из основных способов в повышения эффективности производства на предприятиях [1; 2; 4]. Если рассматривать современные автоматизированные информационно-управляющие системы, то можно заметить, что они все строятся в виде единой интегрированной системы, которая охватывает всю хозяйственную деятельность предприятия [3].

Комплексным решением, обеспечивающим автоматизацию основных технологических операций на производстве, является автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП).

АСУ ТП — это система, которая состоит из специализированного и обученного персонала и совокупности оборудования с программным обеспечением, которое используется для автоматизации процессов и задач персонала по управлению объектами в сфере промышленности или технологий. Эта система может контролировать электростанции, котельные установки, водоочистные сооружения, заводами и др.

Для большинства АСУ ТП характерна трехуровневая модель построения [3], включающая в себя верхний, средний и нижний уровни. На рисунке 1 представлена типовая структура АСУ ТП.

Рисунок 1. Типовая структура автоматизированной системы управления технологическим процессом

Первый уровень включает в себя один или несколько образующих сеть персональных компьютеров со специализированным программным обеспечением, второй уровень основан на базе специализированных контроллеров, а третий содержит в себе полевое оборудование, датчики, исполнительные механизмы.

Рассмотрим каждый из уровней АСУ ТП. Верхний уровень АСУ ТП представляет собой серверы и операторские станции, которые в терминологии автоматизации называются автоматизированным рабочим местом. Пользователь данного рабочего места называется оператором. Оператор при необходимости может изменять параметры процесса. Именно на этот уровень выводится состояние исследуемого технологического процесса. Выделенный сервер поддерживает коммуникацию с подключенными к нему контроллерами, хранит в сете конфигурационную базу данных и архив технологических параметров.

Операторские станции представляют собой персональные компьютеры и служат для эффективного управления процессом и отображения технологической информации в виде графических мнемосхем. На мнемосхемах показывается исчерпывающая информация: параметры ввода/вывода, значения процессных переменных, алармы и события, данные диагностика системы, отчеты и т. д. На станции оператор может, например, посмотреть показание любого датчика, вручную управлять исполнительными механизмами.

Средний уровень базируется на базе программируемых логических контроллеров. Контроллеры выполняют функции управления и обмена данными между подсистемой ввода/вывода и сетью управления. Подсистема ввода/вывода контроллера обеспечивает обработку информации от полевых устройств и выдачу управляющих воздействий на исполнительные устройства.

На нижнем уровне располагаются различные датчики, которые считывают необходимые параметры для изменения или контроля процесса. Данные с этих датчиков поступают прямо на интерфейс станции, где оператор, опираясь на полученные данные, принимает то или иное решение.

Общий анализ современных АСУ позволяет выделить их основные особенности:

1. Масштабируемость. Современные АСУ ТП являются открытыми системами, как с точки зрения аппаратурного построения, так и с точки зрения программного обеспечения. Системы строятся из автономных модулей, которые реализуют определенные функции, при этом протоколы взаимодействия строго определены. Это означает, что их структура может наращиваться дополнительными модулями без пересмотра ранее принятых структурных решений. Кроме того АСУ ТП могут быть интегрированы с АСУ верхнего уровня, а также с другими автоматизированными системами, удалёнными на большие расстояния.

2. Простота разработки и конфигурирования. Для конфигурации АСУ ТП пользователь может не обладать знанием программирования с использованием системного программного обеспечения. Пользователю достаточно знания методов и алгоритмов решения технологических задач управления и он самостоятельно может конфигурировать АСУ ТП применительно к конкретным решаемым задачам.

3. Отказоустойчивость. Высокая отказоустойчивость достигается путем резервирования (как правило, дублирования) аппаратных и программных компонентов системы, использования компонентов повышенной надежности, внедрения развитых средств диагностики, а также за счет технического обслуживания и непрерывного контроля со стороны человека.

4. Единая конфигурационная база данных системы. Изменения, выполненные в одном программной модуле системы, должны автоматически отражаться во всех зависимых модулях.

1.Барбасова Т.А., Захарова А.А. Пути повышения энергетической эффективности Челябинской области // Инновационный Вестник Регион — 2012 — № 2. — С. 69—75.

2.Барбасова Т.А., Захарова А.А. Внедрение системы энергетического менеджмента на металлургических предприятиях Челябинской области в целях повышения энергетической эффективности региона // Экономика промышленности, — №3. — 2012. — С. 42—46.

3.Барбасова Т.А., Казаринов Л.С., Шнайдер Д.А.. Автоматизированные информационно-управляющие системы: учеб. пособие. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, издатель Т. Лурье, 2008 — 296 с.

4.Казаринов Л.С., Барбасова Т.А., Захарова А.А. Автоматизированная информационная система поддержки принятия решений по контролю и планированию потребления энергетических ресурсов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». — 2012. — №23. — С. 118—122.

Назначение АСУ ТП состоит в поддержании установленных режимов технологического процесса за счет контроля и изменения технологических параметров, выдачи команд на исполнительные механизмы и визуального отображения данных о производственном процессе и состоянии технологического оборудования. В функции АСУ ТП входит предупреждение аварийных ситуаций, анализ контролируемых значений, стабилизация режимных параметров и технологических показателей. Автоматизация помогает в достижении основных целей политики предприятия в вопросах экономики и качества.

АСУ ТП получила широкое распространение в таких отраслях, как: аграрная промышленность, нефтегазовый комплекс, машиностроение, электроэнергетика, горнодобывающий производственный комплекс, металлообработка, пищевая промышленность и др. Автоматизируются гидромеханические, массообменные, тепловые процессы; процессы очистки, фильтрации, переработки, разделения, измельчения, хранения, отгрузки, приемки, дозации, пуска и остановки, измерения и множество других. От состава АСУ ТП зависят потенциальные возможности системы, а также качество функционирования автоматизированного объекта.

Назначение АСУ ТП:

повышение эффективности работы оборудования,
обеспечение удобства управления технологическими процессами,
контроль и мониторинг технологических параметров,
исключение рисков простоев, сбоев работы оборудования,
исчезновение ошибок персонала в процессе управления.

В состав автоматизированной системы входит не только совокупность технических средств и программного обеспечения. Работа АСУ ТП невозможна без таких компонентов, как: информационное, математическое, организационное, эргономическое и метрологическое обеспечение. Несмотря на то, что автоматизация освобождает человека от необходимости выполнять большинство функций контроля, стабилизации и управления, именно оперативный персонал (технологи, инженеры, диспетчеры, машинисты, операторы, аппаратчики) следит за надлежащей работой приборов и автоматических устройств и контролирует технологические параметры.

К аппаратным средствам АСУ ТП относят: операторские станции и серверы системы, сети, счетчики, измерительные преобразователи, сигнализаторы, автоматизированная система диспетчерского управления, контроллеры, датчики, модули цифрового интерфейса, исполнительные механизмы. Программные средства – это SCADA-системы, системы сбора данных, системы оперативного диспетчерского управления, операционные системы реального времени, средства исполнения технологических программ, специальное программное обеспечение. АСУ ТП предназначена для решения сложных управленческих проблем, повышения гибкости управляемого процесса и качества управления производственным объектом.

Принцип действия и структура АСУ ТП

Принцип действия АСУ ТП основан на измерении параметров технологического процесса с помощью интеллектуальных средств измерения и последующем управлении технологическим процессом. На нижнем или полевом уровне АСУ ТП расположены датчики, полевое оборудование, исполнительные механизмы. С датчиков, которые фиксируют контролируемые параметры, поступает сигнал на промышленные контроллеры. ПЛК (программируемые логические контроллеры) относят к среднему уровню АСУ ТП, именно здесь выполняются задачи автоматического регулирования, логико-командного управления, пуска/остановки оборудования и машин, аварийной защиты и отключения. С контроллеров информация передается на верхний уровень управления объектом – к диспетчеру. Верхний уровень АСУ ТП содержит базу серверов, инженерных и операторских (рабочих) станций.

Управление и контроль,
Анализ и планирование,
Сбор, учет, хранение данных,
Автоматическая защита,
Мониторинг и регулирование.

В свою очередь, диспетчер ведет постоянное наблюдение за процессом производства и управляет работой агрегатов в дистанционном режиме. Также на верхнем уровне формируется отчетность, обрабатывается и архивируется информация на сервере системы. Все данные, поступающие на операторские станции, отображаются в режиме реального времени на экране сотрудника. Числовые и графические данные представляются в виде удобной мнемосхемы объекта управления. В зависимости от полученных данных, контроллер системы вырабатывает соответствующие сигналы управления для исполнительных механизмов. Кроме этого, контроллер различает выход заданных параметров за предельные значения, сигнализируя об отказах оборудования, каких-либо отклонениях процесса, а в некоторых случаях блокирует работу установки для исключения аварии.

С внедрением АСУ ТП совершенствуются методы планирования, противоаварийной защиты и контроля, поэтому предприятию удается достигнуть высоких качественных показателей технологических процессов. Автоматизированная система создает необходимые условия для наиболее эффективного и экономичного использования ресурсов производства, роста производительности труда, снижения затрат, повышения конкурентоспособности и получения максимальной прибыли. Внедрение АСУ ТП обеспечивает увеличение выхода выпускаемой продукции, стабилизацию производственных показателей, снижение материальных затрат, поддержание рациональных и безопасных технологических режимов, улучшение качественных показателей продукта.

Заказать разработку АСУ ТП

Заказать разработку АСУ ТП любой сложности вы можете в специализированной компании ООО «Олайсис». Специалисты нашей компании имеют опыт разработки АСУ ТП как для одной установки, так и для целого производственного комплекса, в том числе на территориально-распределенных объектах. Выполняем весь цикл работ: от технического задания до ввода в эксплуатацию, гарантируя надежность и отказоустойчивость готовой системы автоматизации. В разработке АСУ ТП мы стремимся учитывать все особенности объекта и обеспечивать систему развитым инструментарием. Наши системы приносят высокий экономический эффект и в краткие сроки окупают затраты владельцев. Опыт реализации проектов для самых разных отраслей промышленности позволяет нам выполнять разработку и внедрение широкофункциональных АСУ ТП в разумные сроки.

Качественное проведение всего комплекса работ по разработке интегрированных систем комплексной автоматизации, выбор надежных технических и программных средств, наличие необходимых интеллектуальных и технологических ресурсов, внедрение современных производственных и конструкторских решений – это ключевые составляющие эффективности систем ООО «Олайсис». Также в нашей компании заказывают отдельные работы по внедрению систем автоматизации: проектирование, изготовление и сборку шкафов автоматики, программирование ПЛК, шеф-монтаж, поставку высоконадежных средств контроля и управления от производителей Siemens, Schne > Заказать проект