Промышленное производство предъявляет высокие требования к эффективности, надежности и безопасности технологических процессов. Для удовлетворения этих требований необходимо использовать современные инструменты и технологии, которые позволяют автоматизировать технологические процессы и сделать их более эффективными и безопасными. В этой статье мы рассмотрим АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами), их функции, уровни, назначение и принципы работы, и применение.
Функции и предназначение АСУ ТП
АСУ ТП – это комплекс аппаратных и программных средств, необходимых для автоматического управления работой оборудования или процессами производства в промышленности. Она используется для контроля и управления параметрами производства.
Основное назначение АСУ ТП – это обеспечение автоматического контроля и управления технологическими процессами, что позволяет увеличить отдачу от производства, экономить ресурсы, увеличить безопасность и надежность работы.
Рассмотрим основные функции АСУ ТП:
· Контроль параметров производства: АСУ ТП контролирует различные параметры производства. Это позволяет точно контролировать процесс производства и избегать ошибок.
· Управление технологическим процессом: автоматика управляет технологическим процессом, регулируя потоки материалов, энергии и других ресурсов.
· Сбор и анализ данных: система собирает данные о параметрах работы оборудования и анализирует их. Это позволяет выявлять проблемы в производственном процессе и улучшать его эффективность.
· Диспетчеризация производства: АСУ ТП позволяет контролировать работу нескольких устройств и механизмов одновременно. Это упрощает контроль, уменьшает время простоя оборудования и повышает его эффективность.
· Обеспечение безопасности: АСУ ТП обеспечивает безопасность производственного процесса или работы оборудования, контролируя различные параметры и предупреждая о возможных аварийных ситуациях.
Автоматизированная система управления – необходимый элемент сложных устройств, где требуется постоянный контроль работоспособности, желательно без участия человека, например, в электроподстанциях
Что входит в АСУ ТП
Рассмотрим основные компоненты АСУ ТП:
· Датчики и измерительные приборы, они предназначены для контроля различных параметров производства, таких как давление, температура, скорость, уровень жидкости и другие.
· Исполнительные механизмы, которые отвечают за управление различными устройствами и механизмами на производстве, например, за открытие и закрытие клапанов, включение и выключение насосов, управление двигателями и т.д.
· Контроллеры – это устройства, которые обрабатывают данные от датчиков и принимают решения на основе прописанных программ. Обычно контроллеры работают на базе специализированного ПО.
· Базы данных – это хранилища данных, в которых хранятся информация о производственном процессе. Эта информация используется для анализа производственных процессов и для принятия решений об управлении технологическими процессами.
· Программное обеспечение: специальные программы, которые управляют работой всей системы АСУ ТП. Они обеспечивают интерфейс между человеком и системой, позволяют настраивать параметры производства и контролировать работу системы.
· Сетевые устройства – компоненты, которые обеспечивают связь между элементами системы АСУ ТП. Например, это может быть локальная сеть, через которую передаются данные от датчиков к контроллерам.
Каждый из этих компонентов важен для работы АСУ ТП. Все эти компоненты работают в единой системе, обеспечивая контроль и управление без непосредственного участия человека. Вместе они повышают эффективность производства и гарантируют безопасность и качество готовой продукции.
Рис.1 Пример АСУ ТП высокоавтоматизированной подстанции на базе оборудования ПТК TOPAZ (производства "ПиЭлСи Технолоджи")
Из каких уровней состоит АСУ ТП
АСУ ТП состоит из нескольких уровней, каждый из которых выполняет свою функцию. Традиционно выделяют 5 уровней АСУ ТП:
· Уровень полевых устройств: на этом уровне расположены датчики, исполнительные механизмы и другие устройства, которые контролируют и управляют непосредственно процессом производства или работой оборудования.
· Уровень локального управления: здесь находятся контроллеры, которые получают данные от полевых устройств и принимают решения об управлении технологическим процессом.
· Уровень управления: на этом уровне находятся компьютеры и автоматизированные рабочие места инженеров, которые управляют работой нескольких контроллеров и координируют работу всей системы АСУ ТП.
Каждый из этих уровней имеет свои функции и выполняет определенные задачи, необходимые для эффективной работы предприятия в целом.
В каких отраслях применяется АСУ
Некоторые из наиболее распространенных отраслей, где применяют АСУ, включают:
· Химическая промышленность: АСУ используются для управления процессами синтеза химических соединений, очистки и обработки воды, производства пищевых добавок и других процессов.
· Нефтегазовая промышленность: автоматические системы применяются для автоматизации процессов добычи и переработки нефти и газа, управления транспортировкой и распределением энергоресурсов.
· Производство металлов: АСУ используются для управления процессами выплавки металлов, литья, обработки металлических заготовок и других процессов.
· Автомобильная промышленность: в этой отрасли АСУ применяются для управления производственными линиями, сборки автомобилей и контроля качества продукции.
· Телекоммуникации: АСУ используются в сфере телекоммуникаций, например, для управления работой сотовых вышек, маршрутизаторов и других устройств.
· Энергетика: АСУ применяются для управления электростанциями, подстанциями, сетями передачи энергии и другими объектами энергетической инфраструктуры.
АСУ ТП применяются в тех отраслях промышленности и других областях деятельности, где требуется автоматизация для повышения эффективности и безопасности производства.
