- •Автоматизированные информационно-управляющие системы Учебное пособие
- •Оглавление
- •Часть I. Автоматизированные информационно-управляющие системы Основные понятия
- •Глава 1. Информационно-управляющие системы реального времени §1.1. Особенности информационно-управляющих систем реального времени
- •1.1.1. Определение и основные характеристики информационно-управляющих систем реального времени
- •1.1.2. Операционные системы реального времени
- •1.1.3. Обзор систем реального времени
- •§1.2. Построение информационно-управляющих систем реального времени на базе операционной системы qnx
- •§1.3. Scada – системы
- •§1.4. Scada – система trace mode
- •1.4.1. Обзор системы trace mode
- •1.4.2. Функциональная структура пакета
- •1.4.3. Обзор внедрения системы trace mode
- •§1.5. Программно-технический комплекс DeltaV
- •1.5.1. Обзор системы DeltaV
- •1.5.2. Концепции системы DeltaV
- •1.5.3. Программные приложения DeltaV
- •§1.6. Программно-технический комплекс Квинт
- •1.6.1. Описание
- •1.6.2. Структура программно-технического комплекса Квинт
- •1.6.3. Архитектура
- •1.6.4. Контроллеры
- •1.6.5. Рабочие станции
- •1.6.6. Сети
- •1.6.7. Система автоматизированного проектирования асу тп
- •1.6.8. Примеры внедрения
- •§1.7. Системы автоматизации фирмы Siemens8
- •1.7.1. Состав программно-технического комплекса Totally Integrated Automation
- •1.7.2. Примеры автоматизации технологических процессов9
- •§1.8. Системы автоматизации фирмы авв10
- •1.8.1. Основные направления деятельности
- •1.8.2. Системы управления, предлагаемые авв Автоматизация в России
- •Глава 2. Обеспечивающие подсистемы информационно-управляющих систем и их характеристики §2.1. Программное обеспечение управления процессами
- •2.1.1. Реализация языков программирования стандарта мэк 6-1131/3 в системе trace mode
- •2.1.2. Описание языков программирования
- •2.1.3. Реализация регуляторов и объектов управления в scada-системе TraceMode
- •§2.2. Программное обеспечение секвенциально-логического управления
- •2.2.1. Программируемые логические контроллеры
- •2.2.2. Языки программирования логических контроллеров
- •2.2.3. Пример реализации секвенциально-логических алгоритмов в trace mode
- •§2.3. Средства идентификации и оптимизации
- •2.3.1. Идентификация характеристик технологических объектов
- •2.3.2. Идентификация характеристик технологических объектов с использованием стандартных методов Excel
- •2.3.3. Решение задачи оптимизация технологических объектов
- •§2.4. Средства интеллектуального анализа данных
- •2.4.1. Общие представления о Data Mining13
- •2.4.2. Задачи Data Mining
- •2.4.3. Классы систем Data Mining
- •2.4.4. Основные этапы Data Mining
- •Глава 3. Проектирование информационно-управляющих систем §3.1. Основные проблемы, системный подход и последовательность разработки
- •§3.2. Адаптация информационно-управляющих систем к области применения
- •§3.3. Информационные технологии проектирования иус
- •§3.4. Концепции информационного моделирования
- •Часть II. Примеры автоматизированных информационно-управляющих систем в управлении энергетической эффективностью технологических процессов
- •1. Оперативное управление технологическими процессами с прогнозом показателей энергетической эффективности16
- •2. Оперативное управление потоками энергетических ресурсов в производственных сетях с учетом динамики их аккумулирования19
- •3. Автоматизированная система диспетчерского управления теплоснабжением зданий на основе полевых технологий20
- •4. Паспортизация промышленных потребителей топливно-энергетических ресурсов с использованием средств автоматизации21
- •5. Оперативное управление экономичностью водяных тепловых сетей на основе макромоделирования22
- •Подсистема автоматизированного анализа режимов теплоснабжения
- •Методика анализа режимов тепловых сетей на основе макромоделирования
- •Программное обеспечение анализа режимов тепловых сетей на основе макромоделирования
- •6. Оперативное регулирование экономичности горения в энергетических котлах24
- •7. Автоматизированный мониторинг тепловой экономичности оборудования электрических станций 27
- •Резервы тепловой экономичности котлов
- •Показатели энергетических ресурсов турбоагрегатов
- •Резервы тепловой экономичности турбоагрегатов
- •Оптимальное использование пара
- •8. Оптимизация нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов по данным эксплуатации при неполных исходных данных28
- •Постановка задачи оптимизации
- •Решение задачи оптимизации
- •Программа «тг-пар»
- •Пример работы программы
- •9. Автоматизированная информационная система мониторинга остаточного ресурса энергетического оборудования30
- •Методика оценки обобщенного остаточного ресурса энергетического оборудования
- •Алгоритм оперативной оценки обобщенного остаточного ресурса энергооборудования с учетом состояния металла
- •Программное обеспечение аис «Ресурс»
- •10. Автоматизированное управление процессами в охладительных установках электрических станций35
- •Факторы, влияющие на охлаждение
- •Устройство и основные характеристики градирен
- •Оптимизация работы башенных градирен
- •11. Автоматизированная компрессорная установка41
- •Математическое описание объекта управления
- •Анализ вариантов установки пароструйного компрессора для подачи пара в деаэраторы энергокорпуса
- •Автоматизированная система управления пароструйным компрессором
- •12. Лингвистический подход к оптимизации управления вельц-процессом45
- •Алгоритм выделения области Парето-оптимальных режимов в информационной базе данных
- •Нечеткие зависимости (лингвистические правила) в управлении процессом вельцевания
- •13. Энергетический менеджмент производства огнеупоров48
- •Приложение. Обзор промышленных сетей
- •1. Протокол передачи данных modbus50
- •2. Протокол передачи данных bitbus
- •3. Протокол передачи данных anbus
- •4. Протокол передачи данных hart
- •5. Протокол передачи данных profibus52
- •5.1. Независимые от поставщика взаимодействия между промышленными объектами (Fieldbus Communication).
- •5.2. Семейство profibus
- •5.3. Основные характеристики profibus-fms и profibus-dp
- •5.3.1. Архитектура протокола profibus
- •5.3.2. Физический Уровень (1) протокола profibus
- •5.4.1. Прикладной Уровень (7)
- •5.4.2. Коммуникационная модель
- •5.4.3. Объекты коммуникации
- •5.4.4. Сервисные функции fms
- •6. Полевая шина foundation Fieldbus53
1.6.5. Рабочие станции
Рабочие станции оперативного управления работают в режиме "on-line". Они построены на базе персональных компьютеров и серверов и оснащены специализированным фирменным программным обеспечением, работающим под управлением операционной системы Windows XP Professional.
Каждая рабочая станция может быть специализированной или комбинированной. Специализированная станция решает какую-то одну конкретную задачу, комбинированные станции могут одновременно решать несколько задач.
В крупной системе число рабочих станций может составлять несколько десятков, при этом каждая рабочая станция – это отдельный компьютер. На одном объекте могут использоваться несколько рабочих станций одного вида (например, несколько операторских и архивных станций).
В системе среднего масштаба обычно используется 5-6 компьютеров, при этом часть из них имеет комбинированное назначение.
В небольшой системе задействуются 1-2 компьютера, каждый из которых имеет комбинированной назначение.
Операторская станция предназначена для представления текущей информации, сигнализации и трендов оператору-технологу. Отличительная особенность операторской станции Квинта – тщательно продуманная система навигации по мнемосхемам и объектам, благодаря которой даже в сложной системе, состоящей из нескольких сотен мнемосхем и нескольких тысяч объектов, до нужной информации можно "добраться" за 1-2 сек.
Событийная станция представляет текущую последовательность событий оператору-технологу. Все события делятся на штатные (включение, выключение и т.д.), нештатные (выход за аварийный допуск, несанкционированная команда и т.д.) и аварийные (срабатывание защит). Событийная станция обычно устанавливается рядом с операторской, однако возможен вариант, когда операторские и событийные функции выполняются на одном компьютере.
Архивная станция хранит всю информацию о значениях сигналов и состоянии оборудования. Имеется кратковременный архив, размещенный в оперативной памяти сервера архива, и долговременный архив, размещаемый на жестком диске или CD-ROM. Отличительной особенностью архивной станции Квинта является то, что она может работать при большом потоке архивируемой информации. Это особенно важно в переходных режимах работы технологического оборудования (пуски, остановы, аварии и т.д.)
Станция анализа позволяет с помощью удобного человеко-машинного интерфейса анализировать архивную информацию - задавать отрезки времени для анализа, выбирать удобную форму представления и т.д. С помощью этой станции также подготавливаются и распечатываются протоколы и ведомости.
Инженерная станция - это инструмент наладчика. С помощью инженерной станции технологические программы загружаются в контроллеры, в них непосредственно в оперативном режиме изменяются параметры настройки, запускаются тесты и т.п.
Приборная станция позволяет вести непрерывный мониторинг исправности всех технических средств Квинта. При любых неисправностях на экран инженерной станции выводятся сообщения с указанием места, в котором зафиксирован отказ.
Расчетная станция используется для проведения сложных расчетов – технико-экономических показателей, статистической обработки, оптимизации и т.п.
Станция единого времени обеспечивает единое время для всех технических средств Квинта, привязанное с высокой точностью к астрономическому времени через спутниковую систему GPS.