Компоненты систем контроля и управления и их назначение

Архитектура систем управления

Нижний уровень автоматики – «сенсорный уровень», включает те средства автоматизации, которые находятся непосредственно на технологических объектах. Это датчики и исполнительные механизмы.

Современные технологии измерений и управления широко использует интеллектуальные датчики и исполнительные механизмы, имеющие собственные микропроцессоры, что позволяет обрабатывать информацию по месту измерений, проводить диагностику работы исполнительных механизмов, разгружая, таким образом, технологические компьютеры и каналы связи, и повышая оперативность управления. Микропроцессорные контроллеры интеллектуальных датчиков и исполнительных механизмов образуют «полевой уровень».

Алгоритмы управления отдельными технологическими параметрами реализованы с помощью микропроцессорных контроллеров (контроллерный уровень), программируемых на SCADA - уровне.

Компоненты систем контроля и управления и их назначение

Специфика каждой конкретной системы управления определяется используемой на каждом уровне программно - аппаратной платформой.

Нижний уровень - уровень объекта - включает различные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию локальным программируемым логическим контроллерам (PLC - Programming Logical Controoller), которые могут выполнять следующие функции:

· -сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;

· -управление электроприводами и другими исполнительными механизмами;

· -решение задач автоматического логического управления и др.

Информация с локальных контроллеров может направляться в сеть диспетчерского пункта непосредственно, а также через контроллеры верхнего уровня. В зависимости от поставленной задачи контроллеры верхнего уровня (концентраторы, интеллектуальные или коммуникационные контроллеры) реализуют различные функции. Некоторые из них перечислены ниже:

· -сбор данных с локальных контроллеров;

· -обработка данных, включая масштабирование;

· -поддержание единого времени в системе;

· -синхронизация работы подсистем;

· -организация архивов по выбранным параметрам;

· -обмен информацией между локальными контроллерами и верхним уровнем;

· -работа в автономном режиме при нарушениях связи с верхним уровнем;

· -резервирование каналов передачи данных и др.

Верхний уровень - диспетчерский пункт (ДП) - включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера/оператора. Здесь же может быть размещен сервер базы данных, рабочие места (компьютеры) для специалистов и т. д.

Локальные программируемые логические контроллеры, их функции

o сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;

o управление электроприводами и другими исполнительными механизмами;

o решение задач автоматического логического управления и др.

Разработка, отладка и исполнение программ управления локальными контроллерами осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, широко представленного на рынке.

Информация с локальных контроллеров может направляться в сеть диспетчерского пункта непосредственно, а также через контроллеры верхнего уровня

Аппаратно-программные средства контроллерного уровня управления. Функции контроллеров верхнего уровня К аппаратно-программным средствам контроллерного уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на исполнительные устройства, датчики и т.д. Программируемые логические контроллеры должны гарантированно откликаться на внешние события, поступающие от объекта, за время, определенное для каждого события.

SCADA-системы верхнего уровня и Micro- SCADA

Micro-SCADA - это системы, реализующие стандартные (базовые) функции, присущие SCADA - системам верхнего уровня, но ориентированные на решение задач автоматизации в определенной отрасли (узкоспециализированные). В противоположность им SCADA - системы верхнего уровня являются универсальными.