Эффективность разработки и внедрения АСУТП

Сегодня вопросы связанные с повышением эффективности бизнеса обсуждаются на всех уровнях и в различных форматах. Экономика и рациональность – основные критерии при принятии решении о применении той или иной технологии в производстве или системе управления. Если же процесс производства сложный и не одноэтапный, то цель применения технологий – оптимизация ресурсов (материальных, человеческих). И вот именно в этот момент появляется вопрос:

А надо ли предприятию создавать или модифицировать Автоматизированную Систему Управления Технологическим Процессом (далее по тексту — АСУТП)?

Как посчитать эффективность и целесообразность?

А что предприятие получит дополнительно от создания/модернизации АСУТП?

На эти вопросы мы постараемся ответить.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) — это набор программных и аппаратных средств под управлением человека — оператора (одного или нескольких), содержащий в своем составе части, представленные автоматическими подсистемами, связанными между собой в единое целое выполнением функции в рамках действий, направленных на контроль (измерение) и регулирование последовательности изменений состояний технологических процессов в соответствие с требуемыми правилами и разработанными алгоритмами. Рассмотрение такого канонического определения АСУ ТП наглядно даёт понять, что это сложная система, состоящая из совокупности технических и программных средств, которые связаны в единое целое и работают в рамках одной системы для осуществления контроля (измерения) и регулирования (внесения воздействия) технологического объекта управления (технологический процесс).

Структурно, АСУ ТП можно представить в виде пяти составных модулей:

• блока технических средств,

• информационного обеспечения,

• программного обеспечения,

• организационного обеспечения,

• оперативного персонала.

Рассмотрим детально каждый из вышеперечисленных блоков.

Технический блок – представляет собой совокупность аппаратных и технических средств получения информации о состоянии технологического процесса, сбора и передачи информации, локального регулирования и управления вычислительной техники, сбора, анализа и вывода информации оперативному персоналу, передачи информации в смежные и вышестоящие АСУ, а так же на исполнительные устройства. Обычно выделяют следующие основные технические и аппаратные средства данного блока, которые в классическом варианте принято представлять так:

• Средства сбора информации: датчики и измерительные преобразователи, расходомеры и счетчики, сигнализаторы, устройства ручного и автоматического ввода, приборы аналитики (приборы измерения физико-химического анализа, Ph-метры, денситометры, спектрофотометры, хроматография и т.д.);

• Исполнительные устройства и механизмы: автоматические клапана, задвижки, приводы, насосы, двигатели и т.д.;

• Программируемые логические контроллеры;

• Серверы АСУ ТП;

• Устройства распределенного ввода/вывода;

• Пусковая и сигнальная аппаратура: преобразователи частоты, пускатели, контакторы, концевые выключатели, световые колонны и т.д.;

• Сетевые адаптеры;

• Кабели связи для АСУ ТП;

• Программаторы.

Программное обеспечение – это комплекс специальных и общих программ, используемых в АСУ ТП.

Общее программное обеспечение – организующие и транслирующие программы, библиотеки стандартных программ и т. д.

Специальное программное обеспечение – программы контроля и управления, реализующие функции АСУ ТП. Комплекс программных продуктов, обеспечивающих работу систем сбора, мониторинга, обработки, отображения информации о технологическом процессе называют также SCADA-системой. (SCADA аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition, диспетчерское управление и сбор данных — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления).

Иногда под SCADA-системой понимают весь комплекс программного обеспечения АСУ ТП. SCADA-системы устанавливают на компьютеры за которыми работают операторы АСУ ТП и на которых происходит визуализация технологического процесса, на которых можно регулировать и менять параметры и установки АСУ ТП.

Информационное обеспечение АСУ ТП – это единая система классификации и кодирования технологической и технико-экономической информации, справочная и оперативная информация.

Данный инструмент предоставляет АСУТП огромные аналитические возможности, реализующие минимизацию логистических затрат, предоставление аналитики (графиков, сводных таблиц, трендов и т.п.), позволяющий осуществлять прослеживаемость материалов и продуктов, внедрять принцип FIFO, работать с технико-экономическими показателями.

Информационное обеспечение предполагает собой структурирование, описание и стандартизацию всего, что относится к технологическому процессу и техническим средствам.