Вопрос 1 Этапы развития АСУТП

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)

Вопрос 1 Алгоритм работы микропроцессорной системы (О-3 стр 50)

Принцип организации работы типовой микропроцессорной системы.

Вопрос 4 Синхронная и асинхронная передача данных

Шина управления

Вопрос 3 Назначение и принцип работы шины управления (О-3 стр 46-49)

Шина данных

Вопрос 2 Назначение и принцип работы шины данных (О-3 стр 46-49)

Чем больше разрядность данных, тем выше производительность компьютера. Для передачи данных в современных процессорах используют отдельную магистраль — шину данных. Это параллельная шина, то есть каждый разряд данных передается по отдельной линии. Чем выше разрядность шины, тем больше линий.

Группа сигналов управления, необходимая процессору для работы, относится к служебным. С их помощью чипсет и процессор обмениваются командами и запросами, по служебной шине осуществляется тактирование и синхронизация процессора, управление напряжением питания. Число сигналов управления и, соответственно, количество выводов разъема, необходимое для обмена служебными сигналами, зависит от архитектуры процессора и чипсета, количества поддерживаемых команд и инструкций. С усложнением архитектуры число служебных линий и сигналов управления увеличивается

Современная автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления, как правило, удовлетворяющую требованиям, предъявляемым к системам жесткого реального времени. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере эволюции технических средств и программного обеспечения.

Выделяют три этапа развития АСУТП, обусловленные характером объектов и методов управления, средств автоматизации и других компонентов, составляющих содержание системы управления.

Первый этап — системы автоматического регулирования (САР). Объектами управления на этом этапе являются отдельные параметры, установки, агрегаты; решение задач стабилизации, программного управления, слежения переходит от человека к САР. У человека появляются функции расчета задания и параметры настройки регуляторов.

Второй этап — системы автоматического управления. Объектом управления становится рассредоточенная в пространстве система; с помощью САУ реализуются все более сложные законы управления, решаются задачи оптимального и адаптивного управления, проводится идентификация объекта и состояний системы. Характерной особенностью этого этапа является внедрение систем телемеханики в управление технологическими процессами. Человек все больше отдаляется от объекта управления, между объектом и диспетчером выстраивается целый ряд измерительных систем, исполнительных механизмов, средств телемеханики, мнемосхем и других средств отображения информации (СОИ).

Третий этап — автоматизированные системы управления технологическими процессами. АСУТП характеризуется внедрением в управление технологическими процессами вычислительной техники. Вначале используется применение микропроцессоров на отдельных фазах управления вычислительных систем; затем активно развиваются человеко-машинные системы управления, инженерная психология, методы и модели исследования операций и, наконец, диспетчерское управление на основе использования автоматических информационных систем сбора данных и современных вычислительных комплексов.

От этапа к этапу меняются функции человека (оператора/диспетчера), призванного обеспечить регламентное функционирование технологического процесса. Расширяется круг задач, решаемых на уровне управления; ограниченный прямой необходимостью управления технологическим процессом набор задач пополняется качественно новыми задачами, ранее имеющими вспомогательный характер или относящимися к другому уровню управления.

Необходимым условием эффективной реализации диспетчерского управления, имеющего ярко выраженный динамический характер, становится работа с информацией, т.е. процессы сбора, передачи, обработки, отображения, представления информации. От диспетчера уже требуется не только профессиональное знание технологического процесса, основ управления им, но и опыт работы в информационных системах, умение принимать решение (в диалоге с ЭВМ) в нештатных и аварийных ситуациях и многое другое. Следует отметить и проблему технологического риска. Технологические процессы в энергетике, нефтегазовой и ряде других отраслей промышленности являются потенциально опасными и при возникновении аварий приводят к человеческим жертвам, а также к значительному материальному и экологическому ущербу.

В результате анализа большинства аварий и происшествий на всех видах транспорта в промышленности и энергетике были получены интересные данные. В 60-х годах ошибка человека была первоначальной причиной аварий лишь в 20 % случаев, тогда как к концу 80-х доля «человеческого фактора» стала приближаться к 80 %.

Таким образом, требование повышения надежности систем диспетчерского управления является одной из предпосылок появления нового подхода, реализованного в концепции SCАDA (Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) и предопределенного ходом развития систем управления и результатами научно-технического прогресса.

Дата добавления: 2014-12-23