Общий анализ современных тенденций развития производств

В сложных СРВ, в частности, в АСУ ТП, охватывающих производственные подразделения, на оперативный персонал возлагаются важные функции принятия решений в процессе управления, что повышает роль устройства связи с оперативным персоналом (УСОП).

Принято классифицировать УСОП и функции, выполняемые ими в СРВ, в виде следующих основных типов устройств:

– специализированные пульты ввода/вывода информации индивидуального пользования;

– специализированные пульты группового пользования;

– специализированные мнемонические схемы;

– цифровые табло группового пользования;

– стандартные устройства регистрации информации;

– устройства вывода звуковой информации;

– устройства ввода/вывода на основе видиотерминалов индивидуального или группового пользования.

Внедряемые в настоящее время АСУ ТП строятся по принципу диспетчерского управления и сбора данных. Это связано со значительным прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем. С другой стороны – развитие проблемы взаимодействия человека-оператора с системой управления. Анализ большинства аварий и происшествий показал, что если в 60-х годах ошибка человека являлась первоначальной причиной лишь 20% инцидентов (80%, соответственно, за технологическими неисправностями и отказами), то в 90-х годах доля человеческого фактора возросла до 80%, причем, в связи с постоянным совершенствованием технологий и повышением надежности электронного оборудования и машин, доля эта может еще возрасти [1, 2, 3].

Основной причиной этого является традиционный подход к построению сложных АСУ ТП: ориентация, в первую очередь, на применение новейших технических (технологических) достижений, стремление повысить степень автоматизации и функциональные возможности системы и недооценка необходимости построения эффективного человеко-машинного интерфейса (HMI Human-Machine Interface) [5 – 7], т.е. интерфейса, ориентированного на оператора. Именно на период появления мощных, компактных и недорогих вычислительных средств, пришелся пик исследований в США по проблемам человеческого фактора в системах управления, по оптимизации архитектуры и HMI -интерфейса систем диспетчерского управления и сбора данных. Диспетчерское управление и сбор данных является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами) в жизненно важных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. Преимущества систем диспетчеризации:

· графическое, наглядное отображение информации;

· круглосуточный контроль за процессами;

· снижение влияния человеческого фактора;

· снижение эксплуатационных расходов;

· быстрая и достоверная диагностика состояния объектов;

· контекстные подсказки оператору в аварийных ситуациях;

· авторизованный доступ к информации и управлению;

· ведение журнала событий в автоматическом режиме;

· документальное определение причин аварий, потерь и их виновников.

Концепция SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) предопределена всем ходом развития систем управления и результатами научно-технического прогресса [8 – 11]. Применение SCADA -технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

Одним из вариантов известных SCADA -систем являются системы мониторинга состояния мобильных или статических объектов, особенностью которой является интенсивный обмен данными между объектами мониторинга и диспетчерским пультом управления, что порождает необходимость обеспечения надежного канала связи. Объектами мониторинга являются объекты различного технологического профиля, что определяет необходимость надежного приема/передачи информации на базе каналов связи различного типа (ISDN, ATM, корпоративных компьютерных сетей и специализированных индустриальных шин, радио каналов и пр.). Однако при этом, возникает задача выбора одного из нескольких возможных каналов, оптимального по соотношению цена/качество.

Дружественность человеко - машинного интерфейса HMI, предоставляемого SCADA - системами, полнота и наглядность представляемой на экране информации, доступность "рычагов" управления, удобство пользования подсказками и справочной системой и т. д.– повышает эффективность взаимодействия диспетчера с системой и сводит к нулю его критические ошибки при управлении.

Концепция системы SCADA, основу которой составляет автоматизированная разработка систем управления, позволяет решить еще ряд задач, долгое время считавшихся неразрешимыми: сократить сроки разработки проектов по автоматизации и прямые финансовые затраты на их разработку. Развитие микропроцессорной техники предопределило развитие информационных технологий, где взаимодействие между оператором и технологическим процессом осуществляется с помощью программного обеспечения, получившего общее название SCADA.

SCADA–система – система сбора данных и оперативного диспетчерского управления, функционирующее в составе АСУ ТП конкретного объекта, является наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами) в жизненно важных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности и энергетике, на транспорте, в космической и военной областях. Применение SCADA -систем позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

В состав SCADA- систем входит инструментальная программа для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени (АСУ ТП) и удаленного сбора данных (телемеханика). Реже термин SCADA -система используют для обозначения программно-аппаратного комплекса сбора данных (телемеханического комплекса). SCADA -системы позволяют разрабатывать АСУ ТП в клиент-серверной или в распределенной архитектуре DCS (Distributed Control System – распределённая система управления). Иногда SCADA -системы комплектуются дополнительным ПО для программирования промышленных контроллеров, которые называются интегрированными и к ним добавляют термин SoftLogiс.

Дата добавления: 2014-12-16