Презентация "Представление об автоматических и автоматизированных системах управления"

Представление об автоматических и автоматизированных системах управления

Информационный процесс  — процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.

• Информационные системы  - системы, в которых происходят информационные процессы. Если поставляемая информация извлекается из какого-либо процесса (объекта), а выходная применяется для целенаправленного изменения того же самого объекта, то такую информационную систему называют системой управления.
• Виды систем управления : ручные, автоматизированные (человеко-машинные) , автоматические (технические) .

Автоматизированная система

• Автоматизированная система управления  (сокращённо АСУ) — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия.

Где применяются АСУ

• АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин «автоматизированная», в отличие от термина «автоматическая», подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с  Системой поддержки принятия решений  (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.

Задачи АСУ

Важнейшая задача АСУ — повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами — АСУТП, предприятием — АСУП, отраслью — ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т. д.

Цели автоматизации управления

• В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей  объекта управления . Таким образом, можно выделить ряд целей:
• Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР), релевантных данных для принятия решений
• Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных
• Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР
• Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины
• Повышение оперативности управления
• Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов
• Повышение степени обоснованности принимаемых решений

Жизненный цикл АС

• Формирование требований к АС

• Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС Формирование требований пользователя к АС Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС
• Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
• Формирование требований пользователя к АС
• Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС
• Разработка концепции АС Изучение объекта Проведение необходимых научно-исследовательских работ Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей Оформление отчета о проделанной работе
• Изучение объекта
• Проведение необходимых научно-исследовательских работ
• Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей
• Оформление отчета о проделанной работе

Жизненный цикл АС

• Техническое задание

• Разработка и утверждение технического задания на создание АС
• Разработка и утверждение технического задания на создание АС
• Эскизный проект Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям Разработка документации на АС и ее части
• Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
• Разработка документации на АС и ее части

Жизненный цикл АС

• Технический проект

• Разработка проектных решений по системе и ее частям Разработка документации на АС и ее части Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта
• Разработка проектных решений по системе и ее частям
• Разработка документации на АС и ее части
• Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий
• Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта

Жизненный цикл АС

• Рабочая документация

• Разработка рабочей документации на АС и ее части Разработка и адаптация программ
• Разработка рабочей документации на АС и ее части
• Разработка и адаптация программ
• Ввод в действие Подготовка объекта автоматизации Подготовка персонала Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями) Строительно-монтажные работы Пусконаладочные работы Проведение предварительных испытаний Проведение опытной эксплуатации Проведение приемочных испытаний
• Подготовка объекта автоматизации
• Подготовка персонала
• Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
• Строительно-монтажные работы
• Пусконаладочные работы
• Проведение предварительных испытаний
• Проведение опытной эксплуатации
• Проведение приемочных испытаний

Жизненный цикл АС

• Сопровождение АС.

• Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами Послегарантийное обслуживание
• Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
• Послегарантийное обслуживание

В производственных АСУ ТП системы обычно строятся по трехуровневому принципу:

• Нижний уровень  (полевой уровень, field) АСУ ТП представляет собой различные датчики (сенсоры) и исполнительные механизмы.
• Средний уровень  (уровень контроллеров) состоит из программируемых логических контроллеров (ПЛК, в англоязычной литературе - PLC). Он как раз принимает полевые данные и выдает команды управления на нижний уровень. Управление в ПЛК осуществляется по заранее разработанному алгоритму, который исполняется циклически (прием данных – обработка – выдача управляющих команд).

• Верхний уровень  - это уровень визуализации, диспетчеризации (мониторинга) и сбора данных. На этом уровне задействован человек, т.е. оператор (диспетчер). Если он осуществляет контроль локального агрегата (машины), то для его осуществления используется так называемый человеко-машинный интерфейс  (HMI, Human-Machine Interface) . Если оператор осуществляет контроль за распределенной системой машин, механизмов и агрегатов, то для таких диспетчерских систем часто применим термин SCADA (Supervisory Control And Data Acqusition - диспетчерское управление и сбор данных, англ.) В обоих случаях верхний уровень АСУ ТП обеспечивает сбор, а также архивацию важнейших данных от ПЛК, их визуализацию, т.е. наглядное (в виде мнемосхем, часто анимированных) представление на экране существо и параметры происходящего процесса. При получении данных система самостоятельно сравнивает их с граничными параметрами (уставками) и при выходе за границы уведомляет оператора с помощью тревог. Оператор, который для начала работы должен авторизоваться (зарегистрироваться), запускает технологический процесс, имеет возможность остановить его полностью или частично, может изменить режимы работы агрегатов (изменяя уставки) и т.п. При этом система записывает все происходящее, включая действия оператора, обеспечивая "разбор полетов" в случае аварии или другой нештатной ситуации. Тем самым обеспечивается персональная ответственность управляющего оператора.