Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) призвана облегчить труд человека и минимизировать издержки современного производства.
Архитектура АСУ ТП во многом напоминает строение человеческого тела. В ней есть свои органы чувств - сверхчувствительные датчики, органы речи - исполнительные устройства, мозг - компьютер или контроллер. Благодаря такому образному сравнению архитектура АСУ ТП становится понятной любому человеку.
Компьютер является «мозгом» АСУ ТП, он считывает сигналы датчиков и выдает полученную информацию на монитор диспетчера.
В современных АСУ ТП вместо компьютера часто используют ПЛК (программируемый логический контроллер. ПЛК не имеет дисплея, жесткого диска и клавиатуры. Он гораздо меньше компьютера и намного лучше адаптирован к негативным воздействиям окружающей среды (вибрации, пыли, температуре и влажности).
Архитектура АСУ ТП - это довольно абстрактное понятие, которое включает в себя разнообразные варианты компонентов системы.
Правильно спроектированная архитектура АСУ ТП легко расширяема и допускает множество технологических решений за счет выбора компонентов и способа взаимодействия между ними.
Элемен¬ты архитектуры АСУ ТП образуют единый организм и обеспечивают выполнение всех задач автоматизации производства.
Элементами архитектуры АСУ ТП являются устройства ввода-вывода, многочисленные датчики, контроллеры, интерфейсы, каналы передачи информации, протоколы, исполнительные устройства.
Главные достоинства правильно спроектированной архитектуры АСУ:
- легкая тестируемость;
- высокая надежность;
- удобная диагностика;
- простота обслуживания;
- ремонтопригодность;
- безопасность и экономичность;
- функциональная расширяемость.
С развитием производства и увеличением площади, на которой расположена АСУ ТП, возникает необходимость в использовании распределенных систем (Distributed Control System).
Основное достоинство распределенной системы состоит в том, что контроллеры и устройства ввода-вывода работают автономно. Они территориально разнесены между собой. Отказ одного из устройств не влияет на ра¬ботоспособность других.
Распределенная система отличается повышенной надежностью, устойчивостью к сбоям.
Для правильного проектирования распределенных систем АСУ ТП разработан международный стандарт МЭК 61499. Данный стандарт обеспечивает совместимость устройств автоматизации, выпускаемых разными производителями.
Связь контроллеров и устройств ввода-вывода в распределенной системе осуществляется с помощью промышленной сети. В России чаще всего используются сети Profibus, что объясняется популярностью продукции компании Siemens, а также се¬ти Ethernet ( Industrial Ethernet).
Распределенные системы АСУ ТП проектируются из доступ¬ных и легко заменяемых компонентов. Уникальные инновационные устройства используются в автоматизации технологических линий не часто. Это объясняется дороговизной их разработки и сложностью обслуживания.
