Краткое описание современных ПТК АСУ ТП

ПТК АСУ ТП включает технические и программные средства, необходимые для реализации всех функций, необходимых для автоматизации процессов на электростанциях: сбора и обработки технологических данных, автоматического регулирования и дискретного управления, защит и блокировок, расчетных задач, связи с так называемыми локальными системами управления (их также называют внешними системами), а также для контроля, сигнализации, оперативного управления технологическим процессом с использованием мониторов операторских станций и, при необходимости, традиционных элементов управления.

Ядром системы автоматизации являются конструктивы (как правило, шкафы) с программируемыми модулями (контроллерами). При этом возможно полное или выборочное резервирование контроллеров по схеме «1 из 2, горячий резерв». «Горячее» резервирование подразумевает отслеживание состояния основного контроллера резервным, проведение взаимной диагностики и безударное переключение на резервный контроллер в случае неисправности основного. Для связи с технологическим оборудованием, контроль и управление которым и должна обеспечить данная система автоматизации, в этих же конструктивах размещаются модули УСО (устройства связи с объектом). Эти устройства подразделяются на два принципиально разных класса: программируемые (или «интеллектуальные») и не программируемые.

Верхний уровень управления.

Оперативное управление и контроль над ходом технологического процесса осуществляется через мониторы операторских терминалов или экраны коллективного пользования. Эта особенность современных средств автоматизации безусловно предполагает высокий уровень автоматизации, так как имея прежний уровень автоматизации оператору энергоблока становится не проще, а гораздо сложнее вести наблюдение и управление оборудованием. Наряду с операторскими станциями возможно использование в ограниченном объеме традиционного мозаичного щита управления, или так называемого аварийного пульта управления (АПУ), на который выводится минимально необходимый набор показаний и органов управления, требующийся для безаварийного останова блока в случае отказа ПТК.

Обмен информацией между верхним уровнем управления и контроллерным уровнем осуществляется с помощью серверного оборудования. Объем этого оборудования определяется объемом технологического и электрического оборудования подвергаемого автоматизации. Таким образом, определение состава и количества устройств серверного оборудования находится в зависимости от особенностей объекта и требований к его автоматизации и является одной из задач проектирования ПТК АСУТП.

Системы проектирования.

Проектирование всех элементов систем автоматизации ведется в интерактивных системах автоматического проектирования (САПР), специально разработанных для той или иной системы автоматизации. Проектирование систем автоматизации подразделяется на два крупных класса: проектирование аппаратных средств (HW-проектирование) и проектирование прикладного программного обеспечения (SW-проектирование). Под аппаратными средствами понимается не только оборудование собственно данной системы автоматизации (сервера, контроллеры, модули связи с объектами автоматизации (УСО), система шин цифрового обмена, коммутаторы, маршрутизаторы и др.), но и традиционное оборудование АСУ (шкафы промреле, промклеммников, питание оборудования ПТК АСУ ТП, кабельное хозяйство). Прикладное программное обеспечение включает в себя прежде всего проектирование алгоритмов контроля и управления, а также проектирование видеограммного обеспечения верхнего уровня управления, расчетных задач ТЭП, программ связи с локальными (автономными) внешними системами и др.

Некоторые системы автоматизации имеют общий САПР на HW и SW-проектирование, некоторые системы подразумевают использование своего САПР для конкретных задач. При этом, все современные системы автоматизации имеют возможность осуществлять проектирование в интерактивном графическом режиме на языке функциональных блоков, т.е. способом не предполагающем знания каких-либо языков программирования, но вполне понятным инженеру АСУ или инженеру-технологу. В итоге САПР обеспечивают как автоматическую генерацию и загрузку программ, так и одновременный выпуск, и хранение документации.