Общая характеристика АСУТП.

АСУТП – это человеко-машинная система, обеспечивающая эффективное функционирование технологического объекта на основе быстрой и точной информации о состоянии объекта и выработки соответствующих команд управления объектом с помощью средств автоматизации и вычислительной техники. При этом под технологическим объектом управления (ТОУ) понимается технологическое оборудование иреализуемый в нем технологический процесс производства или транспортирования продукции.

Совокупность совместно функционирующих АСУТП и ТОУ называется автоматизированным технологическим комплексом (АТК).

АСУТП отличает преобладание задач оперативного управления ТОУ над задачами организационно-экономического типа, характерных для автоматизированных систем управления предприятием (АСУП), объединением (АСУ О), отраслью (ОАСУ). То есть АСУ ТП функционирует в одном темпе с управляемым объектом, или в реальном масштабе времени. Социально-экономические причины появления АСУТП обусловлены тем, что все труднее становится найти работников на тяжелые, малопроизводительные ручные производственные операции. Поэтому АСУТП призваны облегчить труд человека, в том числе в условиях опасных и вредных для здоровья, а также своевременно обнаруживать отклонения режимов технологического процесса и воздействовать на него в целях устранения отклонений.

АСУТП, в отличии от АСР локального типа, решает задачи управления технологическим процессом как единым целым во всей сложности взаимосвязи его структур и параметров, автоматизируя принятие решений по оптимальному управлению этим процессом . Алокальные АСР, входящие в состав АСУТП, автономно реализуют в последней функции управления отдельными частями технологического процессаили оперативного контроля за их режимами и параметрами.

Наибольшее распространение получили три принципа построения АСУТП: централизованное управление; супервизорное управление; децентрализованное (распределение) управление.

При централизованной АСУТП надежность ее определяется надежностью устройств связи с объектом (УСО) и управляющей вычислительной машины (УВМ), и при выходе их из строя нормальное функционирование технологического оборудования невозможно.

Более широкими возможностями и надежностью обладают АСУТП, в которых непосредственное регулирование объектами осуществляется локальными АСР, а УВМ выполняет функции «советчика» в так называемом супервизорном режиме. Основная задача супервизорного управления – автоматическое поддержание процесса вблизи оптимальной рабочей точки, а также возможность оператора использовать плохо формализованную информацию о ходе технологического процесса, вводя через УВМ коррекцию установок, параметров алгоритмов регулирования в локальные контуры (например, при изменении состава сырья и состава вырабатываемой продукции). При большом же числе каналов контроля, регулирования и управления, большой длине линий связи в АСУТП, децентрализацияструктуры системы становится принципиальным методом повышения живучести АСУТП, снижение стоимости и эксплутационных расходов.

Наиболее перспективным направлением распределенных АСУТП признано автоматизированное управление процессами с распределенной архитектурой на базе функционально-целевой и топологической децентрализации объекта управления.

Функционально-целевая децентрализацияозначает разделение сложного процесса или системы на меньшие части – подпроцесса или подсистемы по функциональному признаку (например, переделы технологического процесса, режимы работы агрегатов и т.д.), имеющие самостоятельные цели функционирования.

Топологическая децентрализацияозначает возможности территориального (пространственного) разделение процесса на функционально-целевые подпроцессы, чтобы минимизировать суммарную длину линий связи, образующих вместе с локальными системами управления сетевую структуру.

Технической основной современных распределенных систем управления являются микропроцессоры (МП) и микропроцессорные системы (МПС). Использование МП и МПС (в т.ч. микро-эвм) для решения задач распределенных АСУТП дает возможность достичь следующих целей:

1- заменить аналоговые технические средства на цифровые там , где переход к цифровым средствам повышает точность, расширяет функциональные возможности и увеличивает гибкость систем управления; 2- заменить технические средства с жесткой логикой на программируемые устройства или контроллеры; 3- заменить одну мини-ЭВМ системой из нескольких микро-ЭВМ, когда необходимо обеспечить децентрализованное управление производством или технологическим процессом с повышенной надежностью и живучестью или когда возможности мини-ЭВМ полностью не используются.