Архитектура асутп Задачи проектирования

Основная задача, которую должны решать инженеры АСУ на предприятиях, состоит не только в том, чтобы добиваться максимальной производительности при минимальной стоимости системы, но и заложить основы расширения системы в будущем для удовлетворения возрастающих требований предприятия. Поскольку производственный процесс и технологии постоянно изменяются, система мониторинга и управления должна адекватно отслеживать эти изменения, т. е. легко модифицироваться при изменении задачи и расти по мере развития предприятия. Это возможно лишь в том случае, когда архитектура АСУТП является масштабируемой.

Масштабируемая архитектура. Поскольку архитектура клиент-сервер позволяет распределять подзадачи, конструкторы системы не связаны обычными аппаратными ограничениями. Результатом является масштабируемая архитектура, которая может быть адаптирована к приложениям любого размера – решения, устраняющего множество ограничений обычных систем и обеспечивающего результаты, до сих пор невозможные в АСУ.

Лучшим способом выявления большого потенциала масштабируемой архитектуры для любого приложения может быть ее применение в серии небольших примеров из практики. В небольших приложениях один компьютер управляет всеми тревогами, графиками, отчетами и задачами ввода/вывода. Система может быть полностью незави­симой или интегрированной в существующую структуру

Масштабируемая архитектура

По мере расширения приложения (например, добавляются два узла) дополнительный компьютер может быть использован для каждого узла - и на каждом устанавливается ПО Citect для Windows

ПО Citect установлено на каждом узле

Однако такую схему можно улучшить добавлением ЛВС и выделенного сервера ввода/вывода. Такая централизация устраняет ненужные вычисления. Задачи отображения распределены по компьютерам, так что каждый оператор может получать необходимые данные

Я выбираю такую архитектуру с учетом развития моего предприятия и появления новых параметров контроля и слежения, которые данная архитектура сможет удовлетворить.

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

Место программируемого контроллера в асу предприятия

Специалисты по комплексной автоматизации предприятий придерживаются 5-уровневой структуры при построении индустриальных систем (рис.11.1):

1 – системы планирования ресурсов предприятия ERP (Enterprise Resource Planning);

2 – Системы исполнения производства MES (Manufacturing Execution Systems);

3 – станции оперативного технического персонала MMI (Men-Maching Interface);

4 – средства локального управления (Control);

5 – датчики и исполнительные устройства I/O (Input/Output).

Для моей АСУТП достаточно трех нижних уровня, так как верхние уровни предназначены для решения задач на уровне предприятия.

На уровне «контроль» буду использовать программируемые логические контроллеры , потому что они уже порядка 40 лет в производстве и давно доказали сою надежность. На третьем уровне буду использовать систему SCADA, которая подходит мне по выше изложенным параметрам.

Системы SCADA обычно имеют серверную структуру. Выделенный узел осуществляет сбор информации от контролле­ров, ее обработку и передачу контроллерам управляющих воз­действий. Этот же узел может выполнять функции операторской станции или быть ее сервером. Техническими средствами, на основе которых реализуют операторские станции, служат промышленные компьютеры (опять ПК!).

Однако в ряде случаев экономически целесообразно объе­динить функции управления и MMI интерфейса на основе единых аппаратных средств, и тогда неминуемо придется выбирать между промышленным компьютером и программируемым логическим контроллером.

Таким образом, современные ПЛК могут использоваться в ка­честве технического средства сразу на двух уровнях «пирамиды», и на каждом из них они испытывают все более серьезную конкуренцию со стороны средств, программно совместимых с персональными компьютерами общего назначения.

Для своего АСУТП буду использовать все четыре класса технических средств автоматизации

• промышленный компьютер,

• программируемый (иногда промышленный) контроллер,

• программируемый логический контроллер,

• контроллер сбора данных УСО в распре­деленных системах.