Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MagRV / розділ 1.doc
Скачиваний:
85
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
266.24 Кб
Скачать

Розділ 1. Аналіз систем управління технологічними процесами

    1. Автоматизовані системи управління технологічними процесами і диспетчерське управління

Сучасна АСУТП (автоматизована система управління технологічним процесом) являє собою багаторівневу людино-машинну систему керування. Створення АСУ складними технологічними процесами здійснюється з використанням автоматичних інформаційних систем збору даних і обчислювальних комплексів, які постійно удосконалюються в міру еволюції технічних засобів і програмного забезпечення.

Безперервну в часі картину розвитку АСУТП можна розділити на три етапи, обумовлені появою якісно нових наукових ідей і технічних засобів. У ході історії змінюється характер об'єктів і методів управління, засобів автоматизації й інших компонентів, що становлять зміст сучасної системи управління.

Перший етап відображає впровадження систем автоматичного регулювання (САР). Об'єктами управління на цьому етапі є окремі параметри, установки, агрегати; рішення задач стабілізації, програмного управління; спостереження переходить від людини до САР. У людини з'являються функції розрахунків завдання й параметри настроювання регуляторів.

Другий етап - автоматизація технологічних процесів. Об'єктом управління стає розподілена в просторі система; за допомогою систем автоматичного управління (САУ) реалізуються все більш складні закони управління, вирішуються здачі оптимального й адаптивного управління, проводиться ідентифікація об'єкта й станів системи. Характерною рисою цього етапу є впровадження систем телемеханіки в управління технологічними процесами. Людина усе більше віддаляється від об'єкта управління, між об'єктом і диспетчером вишиковується цілий ряд вимірювальних систем, виконавчих механізмів, засобів телемеханіки, мнемосхем і інших засобів відображення інформації (ЗВІ).

Третій етап - автоматизовані системи управління технологічними процесами - характеризується впровадженням в управління технологічними процесами обчислювальної техніки. Спочатку - застосування мікропроцесорів, використання на окремих фазах управління обчислювальних систем; потім активний розвиток людино-машинних систем керування, інженерної психології, методів і моделей дослідження операцій і, нарешті, диспетчерське управління на основі використання автоматичних інформаційних систем збору даних і сучасних обчислювальних комплексів.

Від етапу до етапу мінялися й функції людини (оператора/диспетчера), покликаного забезпечити регламентне функціонування технологічного процесу. Розширюється коло завдань, розв'язуваних на рівні управління; обмежений прямою необхідністю управління технологічним процесом набір завдань поповнюється якісно новими завданнями, що раніше мали допоміжний характер або відносилися до іншого рівня управління.

Диспетчер у багаторівневій автоматизованій системі управління технологічними процесами одержує інформацію з монітора ЕОМ або з електронної системи відображення інформації й впливає на об'єкти, що перебувають від нього на значній відстані за допомогою телекомунікаційних систем, контролерів, інтелектуальних виконавчих механізмів.

Основою, необхідною умовою ефективної реалізації диспетчерського управління, що має яскраво виражений динамічний характер, стає робота з інформацією, тобто процеси збору, передачі, обробки, відображення, представлення інформації. Від диспетчера вже потрібно не тільки професійне знання технологічного процесу, основ керування їм, але й досвід роботи в інформаційних системах, уміння ухвалювати рішення (у діалозі з ЕОМ) у позаштатних і аварійних ситуаціях і багато чого іншого. Диспетчер стає головною діючою особою в управлінні технологічним процесом.

Говорячи про диспетчерське управління, не можна не торкнутися проблеми технологічного ризику. Технологічні процеси в енергетиці, нафтогазовій й ряді інших галузей промисловості є потенційно небезпечними й при виникненні аварій приводять до людських жертв, а також до значного матеріального й екологічного збитку. Статистика говорить, що за тридцять років число врахованих аварій подвоюється приблизно кожні десять років. В основі будь-якої аварії, за винятком стихійних лих, лежить помилка людини.

У результаті аналізу більшості аварій і подій на всіх видах транспорту, у промисловості й енергетиці були отримані цікаві дані. В 60 - х роках помилка людини була причиною аварій лише в 20% випадків, тоді як до кінця 80-х частка "людського фактору" стала наближатися до 80%.

Одна із причин цієї тенденції - старий традиційний підхід до побудови складних систем керування, тобто орієнтація на застосування новітніх технічних і технологічних досягнень і недооцінка необхідності побудови ефективного людино - машинного інтерфейсу, орієнтованого на людину (диспетчера).

Таким чином, вимога підвищення надійності систем диспетчерського керування є однією з передумов появи нового підходу при розробці таких систем: орієнтація на оператора/диспетчера і його завдання.

Концепція SCАDA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерське керування й збір даних) визначена всім ходом розвитку систем керування й результатами науково-технічного прогресу. Застосування SCADA-технологій дозволяє досягтися високого рівня автоматизації в вирішенні задач розробки систем керування, збору, обробки, передачі, зберігання й відображення інформації.

Розуміння людино-машинного інтерфейсу (HMI/MMI), надаваного SCADA - системами, повнота й наочність інформації, що представляється на екрані, доступність "важелів" керування, зручність користування підказками й довідковою системою і т.д. - підвищує ефективність взаємодії диспетчера із системою й зводить до нуля його критичні помилки при керуванні.

Слід зазначити, що концепція SCADA, основу якої становить автоматизована розробка систем керування, дозволяє розв'язати ще ряд задач, що довгий час вважалися нерозв'язними: скоротити строки розробки проектів по автоматизації й прямі фінансові витрати на їхню розробку.

У наш час SCADA є основним і найбільш перспективним методом автоматизованого керування складними динамічними системами (процесами).

Керування технологічними процесами на основі систем SCADA стало здійснюватися в передових західних країнах в 80-і роки. Область застосування охоплює складні об'єкти електро- і водопостачання, хімічні, нафтохімічні й нафтопереробні виробництва, залізничний транспорт, транспорт нафти й газу й ін.

В Україні диспетчерське керування технологічними процесами опиралося, головним чином, на досвід оперативно-диспетчерського персоналу. Тому перехід до керування на основі SCADA-систем став здійснюватися трохи пізніше.

Велике значення при впровадженні сучасних систем диспетчерського керування має рішення наступних задач:

  • вибір SCADA-системи (виходячи з вимог і особливостей технологічного процесу);

  • кадровий супровід.

Вибір SCADA-системи являє собою досить важку задачу, аналогічну прийняттю рішень в умовах багатокритеріальності, ускладнену неможливістю кількісної оцінки ряду критеріїв через нестачу інформації.

Соседние файлы в папке MagRV