Автоматизированная система управления технологическим процессом на промышленном объекте это наиболее ответственная и сложная в реализации система автоматического управления. К ней предъявляются повышенные требования по надежности и отказоустойчисвости. Как правило, под управлением такой системы находятся от несколько десятков до сотен всевозможных исполнительных механизмов, участвующих в технологическом процессе промышленного объекта и количество обрабатываемых параметров (входных и выходных сигналов) измеряется сотнями и тысячами штук.

Такие АСУ ТП условно подразделяются на три иерархических уровня,
  • Нижний
  • Средний
  • Верхний

Нижний уровень - это уровень к которому отностяся всевозможные датчики (давления, температуры, уровня, вибрации, концентрации газов и т.д.), исполнительные устройства (запорная, регулирующая арматура, различные агрегаты с электродвигателями и т.д.), сигнализирующие (звуковые и световые) устройства и многие другие измеряющие, сигнализирующие, исполняющие команды устройства...


Средний уровень - программируемые логические контроллеры (ПЛК), модули ввода/вывода, различные медиаконвертеры для преобразования интерфейсов и протоколов связи. ПЛК получает информацию от оборудования нижнего уровня и выдает на нижний уровень команды управления. Все алгоритмы работы ПЛК таких систем разрабатывается специалистами компании «Концепт Электро», в связи с этим АСУ ТП может применятся на промышленных объектах различного назначения.
Среди наиболее важных функций (алгоритмов), выполняемых АСУ ТП промышленного объекта, можно выделить следующие:
  • Обеспечение противоаварийных защитных функций оборудования - автоматическое отключение/запуск какого-либо агрегата, по достижению контролируемыми аналоговыми параметрами границ уставок, либо по возниковновению/исчезновению какого-либо дискретного сигнала.
  • Обеспечение функций автоматического ввода резерва - включение в технологический процесс резервного агрегата, либо при возникновении неисправности основного, либо в дополнение к основному агрегату.
  • Обеспечение функций регулирования - поддержание значения какого-либо параметра в заданном диапазоне, в зависимости от значения других параметров и заданных условий регулирования.
  • Обеспечение функций автоматического управления - штатный режим работы АСУ ТП. Все оборудование участвующее в технологическом процессе управляется в автоматическом режиме, по заранее заданному алгоритму, в зависимости от назначения техпроцесса.
  • Обеспечение функций удаленного управления - позволяет вести удаленное с АРМ оператора управление оборудованием объекта.
Это основные функции АСУ ТП. Конечно, каждая из АСУ ТП уникальна, и содержит множество других алгоритмов.
В АСУ ТП широко применяются ПЛК и другое переферийное оборудование фирм Schneider Electric, Siemens, B&R, Yokogawa. На этапе создания АСУ ТП, специалистами компании «Концепт Электро» разрабатывается конструкторская докуменнтация и собираются шкафы автоматики (УСО), куда устанавливается все оборудование среднего уровня.

Верхний уровень - оборудование, обычно устанавливаемое в местах расположения рабочих мест операторов и диспетчеров, служащее для передоставления информации о технологическом процессе человеку, в понятной для него форме.
Для обмена информацией, оборудование верхнего и среднего уровня объединяются в единую технологическую сеть. В зависимости от используемого оборудования на среднем уровне, это может быть как сеть построенная на базе широко применяемых в быту коммуникационных протоколах обмена, так и сеть построенная с применением узкоспециализированных промышленных протоколов обмена данными.
Существует несколько ключевых компонентов, на основе которых строится верхний уровень АСУ ТП.
  • АРМ оператора - автоматизированное рабочее место оператора технологического процесса. Как правило, любая АСУ ТП имеет в своем составе как минимум одно автоматизированное рабочее место оператора. Наиболее часто, АРМ оператора представляет собой персональный компьютер промышленного (отказоустойчивого) исполнения. На АРМ оператора отображается вся информация от технологическом процессе, контролируемом АСУ ТП. Информация предоставляется в виде анимированных мнемокадров, на которых условно обозначены объекты технологического процесса (датчики, насосы, задвижки и т.д.).
  • Сервер сбора и хранения данных - информация получаемая верхним уровнем от контролируемых объектов, записывается сервером сбора данных, для последующего просмотра в ретроспективе. Это могут быть как данные от аналоговых датчиков, доступные для последующего просмотра в виде графиков (трендов), так и журналы архивных сообщений о работе системы, доступные для просмотра в виде таблиц. В небольших АСУ ТП функции сервера сбора и хранения данных могут быть возложены на АРМ оператора. В масштабных же АСУ ТП, где несколько АРМ оператора и количество обрабатываемых параметров очень велико, такие функции возлагаются на отдельный компьютер. Он представляет собой отказоустойчивый сервер (пару серверов), для исключения потери данных.
  • Межсетевой экран (firewall) - очень часто создаваемой АСУ ТП необходимо иметь возможность стыковки с другими АСУ ТП, для интеграции в одну глобальную технологическую сеть. С целью исключения возможных коллизий при стыковке с другими АСУ ТП, с целью защиты от несанкционированного доступа по сети извне в АСУ ТП, применяются межсетевые экраны.

Перечислены лишь основные компоненты, которые могут входить в состав верхнего уровня АСУ ТП промышленного объекта. Необходимый набор оборудования подбирается при создании АСУ ТП в соответствии с проектной документацией или по согласованию с заказчиком.