Башкаруу системаларын автоматташтыруу: деңгээлдер, инструменттер, функциялар жана колдонмолор

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Башкаруу системаларын автоматташтыруу (АКС) – башкаруу процесстерин автоматташтырылган ишке ашыруу үчүн иштелип чыккан маалымат системасы. Мындай технологияны ишке киргизүү техникалык-экономикалык жактан негиздүү болушу керек экенин белгилей кетүү керек. Көбүнчө мындай системаны орнотуу жумушчу персоналдын санын кыскартууга, башкаруунун эффективдүүлүгүн жогорулатууга жана объекттин сапатын жакшыртууга мүмкүндүк берет.

ACS үчүн талаптар

Башкаруу системасын автоматташтыруу үчүн кээ бир талаптар бар.

Биринчиден, бардык элементтер бири-бирине туташып, ошондой эле автоматташтырылган башкаруу тутумуна туташтырылган автоматташтырылган система менен байланышы болушу абдан маанилүү. Мындан тышкары, бул жерде системанын кеңейүү, өнүктүрүү жана модернизациялоо мүмкүнчүлүгү бар экендиги абдан маанилүү. Бул келечекте ишкана өнүгөт жана модернизацияланган система керек болот деген үмүт менен жасалууда.

Экинчи, бирок эң аз эмес, башкарууну автоматташтыруу системасыишенимдүүлүктүн жетиштүү даражасына ээ болушу керек. Башкача айтканда, алгач коюлган параметрлер менен иштөөдө 100% коопсуз болушу керек. Дагы бир маанилүү талап - көнүү. Система параметрлердин өзгөрүшүнө жараша өзгөрө ала тургандай конфигурацияланышы керек. Бирок, бул жерде айта кетчү нерсе, өзгөртүүлөрдүн диапазону автоматташтырылган башкаруу системасын орнотуунун алдында алдын ала талкууланат, ошондуктан бул өзгөртүүлөр системага алдын ала киргизилет.

Башкаруу автоматташтыруу системасы анын ишин башкаруу мүмкүнчүлүгүн камсыз кылууга тийиш. Мындан тышкары, ал бузулган учурда, система диагностикалоо жана белгилүү бир көйгөйдүн ордун, түрүн жана себебин көрсөтө ала тургандыгы абдан маанилүү. Автоматташтырылган башкаруу системасынын акыркы маанилүү талабы персоналдын туура эмес аракеттеринен коргоо болуп саналат. Объектти критикалык абалга алып келиши мүмкүн болгон параметрлер кокустан же атайылап өзгөргөндө башкаруу системасы корголушу керек. Бул эреже маалымат кандайдыр бир жерге чыгып кеткен учурда да колдонулат.

ACS бөлүктөрү. Функционалдуу

Учурда ишкананы башкарууну автоматташтыруу тутумун кошкондо ар кандай маалымат тутумун шарттуу түрдө эки компонентке бөлүүгө болот. Биринчиси функционалдык, экинчиси камсыз кылуу. Биринчи бөлүк ар бир жеке система түзүлө турган иш-аракеттердин аспектисине жооп берет. Бул жеке тапшырмалардын айкалышы жалпы системанын функционалдык бөлүгүн түзөт.

Андан кийин, ар кандай автоматташтырылган башкаруу системасы аткарышы керек экендигине көңүл бурушуңуз керек.төмөнкү кадамдар:

• ал объекттин абалына байланыштуу бардык маалыматты чогултушу, иштеп чыгуусу жана талдоосу керек;
• система зарыл болгондо башкаруу ыкмаларын иштеп чыгууга жөндөмдүү болушу керек;
• Автоматташтырылган башкаруу системасы ошондой эле башкаруу элементтерин башкаруу иш-аракеттерин өткөрүп берүүгө, ошондой эле башкаруу үчүн операторго маалыматтарды өткөрүп берүүгө жөндөмдүү болушу керек;
• иштелип чыккан башкаруу иш-аракеттерин ишке ашыруу жана контролдоо да башкаруу системасына байланыштуу.

Автоматташтырылган башкаруу системасынын бир бөлүгүн камсыз кылуу. Маалымат бөлүгү

Экинчи чоң бөлүгү камсыз кылуу. Бул бир аз татаалыраак жана ал шарттуу түрдө төмөнкү бөлүмдөрдү камтыган бир нече кичинекей аткаруучу топторго бөлүнөт:

• программа-математикалык;
• маалыматтык;
• техникалык;
• методикалык жана уюштуруучулук;
• лингвистикалык;
• персонал.

Ишкананы башкарууну автоматташтыруу системасынын иштеши, тагыраак айтканда, анын көмөкчү бөлүгү объект жөнүндө толук маалыматты чогултууга негизделген. Алынган маалыматтын негизинде, анын ичине коддоо, даректөө ыкмалары, маалымат форматтары ж.б. Маалыматтын чоң көлөмү сактоо мейкиндигин талап кыларын түшүнүшүңүз керек. Ушул себептен улам, бардык алынган маалыматтар кийинчерээк машина алып жүрүүчүдө сакталган чоң маалымат базаларында чогултулат.

Бул жерде иштин башынан ушул күнгө чейин бардык маалыматты сактоону түшүнүү маанилүүМүмкүн эмес, анткени ал өтө көп. Демек, бардык сакталган маалыматтар объекттин нормалдуу иштеши үчүн зарыл болгон белгилүү бир жыштыктагы алып жүрүүчүлөргө жазылат. Мындан тышкары, ар бир мындай процессти автоматташтыруу тутумунда маалыматтарды сактоонун кандайдыр бир резервдик көчүрмөсү бар. Ал кандайдыр бир түзмөк иштебей калса, маалыматтын жоголушун калыбына келтирүүгө арналган.

Математикалык бөлүк

Бүгүнкү күндө ар кандай башкаруу системасында эң маанилүү экенин дароо белгилей кетүү керек. Бул типтеги программалык камсыздоо бөлүгү системага жүктөлгөн бардык милдеттерди аткарган, ошондой эле бул ишканада колдонулуучу техникалык каражаттардын бүтүндөй комплексинин нормалдуу иштешин камсыз кылган ар кандай программалык камсыздоону камтыйт. Математикалык бөлүк - маалыматтык системанын иштешинде колдонулган бардык математикалык формулалардын, моделдердин, алгоритмдердин жыйындысы.

Процесстерди автоматташтыруу башкаруу системасынын программалык камсыздоосу автоматташтыруу объектисинен талап кылынган бардык функциялардын аткарылышын толугу менен канааттандырууга тийиш. Бул жерде белгилей кетүү маанилүү, бул функциялардын баары эсептөө куралдарын колдонуу менен ишке ашырылат. ACSтин программалык бөлүгү канааттандырууга тийиш болгон бир нече өзгөчө касиеттер бар:

1. Функционалдык жетиштүүлүк. Башкача айтканда, система толук болушу керек.
2. Тутум ишенимдүү гана эмес, касиетке ээ болушу да маанилүүөзүн-өзү айыктыруу, ошондой эле бузулуунун себебин аныктоо.
3. Тутум объекттин өзгөрүлүүчү параметрлерине ылайыкталышы керек.
4. Керек болсо өзгөртүүгө мүмкүн болушу керек.
5. Конструкциянын модулдуктуулугу, ошондой эле колдонуунун оңойлугу да системанын маанилүү компоненттери болуп саналат.

Техникалык бөлүм

Бул жерде баары жөнөкөй. Техникалык камсыздоо автоматташтырылган башкаруу системасынын максималдуу иштешин камсыз кылуу үчүн зарыл болгон бардык техникалык каражаттардын болушун камтыйт. Бул бөлүмгө компьютердик технологиянын жана компьютердик технологиянын өнүгүшү көбүрөөк таасир этет. Бул эки тармактын өнүгүшүнүн аркасында техникалык өлчөө приборлорунун түрлөрү барган сайын кеңейүүдө жана алар өз алдынча маселелердин барган сайын кеңири спектрин чече алышат.

Азыркы учурда автоматташтыруунун жана башкаруунун системаларын жана техникалык каражаттарын эки чоң топко бөлүүгө болот. Биринчи топ - байланыш каражаттары, экинчиси - уюштуруу технологиясы.

Бул жерде автоматташтыруунун техникалык каражаттары башкаруунун автоматташтырылган системасынын иштөөсүнүн бардык этаптарында, параметрлерди бекитүүдөн тартып аларды сактоого чейин колдонулаарын түшүнүү керек, ошондой эле алардын жардамы менен бир тармакка бүт башкаруу системасы. Эгерде байланыш каражаттары жөнүндө өзүнчө сөз кыла турган болсок, анда алар, биринчи кезекте, бир түзүлүштөн экинчисине маалымат берүүчү ролду ойношот. Кээ бир сейрек учурларда, алар компьютерлер менен бирге иштешет. Уюштуруу технологиясы мүмкүндүк берүүчү түзүлүш болуп саналатмурда алынган маалымат менен ар кандай операцияларды жасоо.

Маанилүү эреже - автоматташтырылган башкаруу тутумунун техникалык каражаттары бузулган учурда, аны кайра конфигурациялоонун зарылдыгы жок эле эч кандай көйгөйсүз окшошуна алмаштырылышы керек.

Системанын усулдук жана уюштуруу бөлүмү

Баскарууну автоматташтыруу системасын долбоорлоо методикалык жана уюштуруучулук сыяктуу бөлүмдүн болушун билдирет. Автоматташтырылган башкаруу системасынын бул тармагы системанын өзү үчүн гана эмес, ошондой эле аны тейлеген персонал үчүн да иштөө тартибин белгилеген методдордун, каражаттардын жана кээ бир атайын документтердин жыйындысы. Мындан тышкары, өз ара аракеттенүү учурунда персоналдын иштөө тартибин системалаштырган документтер да бар. Бул ошондой эле кээ бир ыкмаларды камтыйт, анын натыйжасында персонал белгилүү бир маалымат системасы менен иштөөгө үйрөтүлөт. Башкача айтканда, бул системанын өзүнө гана эмес, адам факторуна да таасир этүүчү бөлүм.

Бул бөлүмдүн негизги максаты - системанын иштешин камсыз кылуу, ошондой эле зарыл болгон учурда аны андан ары өнүктүрүүгө мүмкүндүк берүү. Бул бөлүмдө анын нормалдуу иштешин камсыз кылуу үчүн АБКнын иштеши учурунда персонал эмне кылуу керектиги жөнүндө көрсөтмөлөрдү камтыганын кошууга болот. Ал ошондой эле тутум авариялык режимге өтсө же жөн эле иштебей калса, эмне кылуу керектиги тууралуу маалыматты камтыган файлдарды сактайт.

Тил илими

АКСтын колдоочу бөлүгүнүн акыркы бөлүмү лингвистикалык. Албетте, бул система тил топтому. Бул өндүрүштү башкаруунун автоматташтырылган тутумун тейлеген персоналдын, ошондой эле аны колдонуучулардын системанын техникалык, маалыматтык жана программалык-математикалык сыяктуу бөлүктөрү менен баарлашуу тилдерин камтыйт. Ошондой эле ACS иш учурунда колдонгон бардык терминдердин жана аныктамалардын стенограммалары бар.

Иштөө учурунда операторлор башкаруу системасы менен өз убагында жана ыңгайлуу түрдө байланыша алышы абдан маанилүү. Лингвистикалык колдоонун аркасында бул коммуникациянын талап кылынган ыңгайлуулугу, ачык-айкындуулугу жана туруктуулугу камсыз кылынат. Болгону, бул жерде колдонуучу менен автоматташтыруу тутумунун ортосундагы байланыш учурунда каталарды оңдоочу техникалык каражаттар болушу зарыл экендигин кошумчалоо керек. Бүгүнкү күндө ACS менен иштөөнүн эки башка ыкмасы бар.

Автоматташтыруу процессин башкаруунун биринчи жолу компьютердик технологияны орнотуу жана колдонуу болуп саналат. Бул куралдар документтер менен иштөөдө пайда болгон кээ бир операцияларды жөнөкөйлөтүү үчүн гана колдонулат. Бүгүнкү күндө бул ыкма натыйжасыз деп эсептелет, анткени ал компьютердик технологиянын учурдагы деңгээлинин потенциалын толук ачууга мүмкүндүк бербейт.

Экинчи ыкма биринчиден түп-тамыры менен айырмаланат жана ишкана башкаруунун автоматташтырылган комплекстүү системасын түзөөрүндө турат.объектилер. Мында техникке документ башкаруу гана эмес, маалымат базалары, эксперттик системалар, байланыш каражаттары жана башка көптөгөн функциялар да өткөрүлүп берилет.

ACSдин төмөнкү жана орто деңгээли

Бүгүнкү күндө процессти башкаруунун бардык тутумун шарттуу түрдө бир нече деңгээлге бөлүүгө болот. Башкаруу системасын автоматташтыруу учурда үч деңгээлге ээ.

Төмөнкү деңгээл сенсорлор, ошондой эле башкарылуучу мүнөздөмөлөрдү башкарган өлчөөчү түзүлүштөр. Мындан тышкары, бул мүнөздөмөлөрдүн мааниси көз каранды болгон кыймылдаткычтарды да камтыйт. Бул деңгээлде минималдуу башкаруу гана жүзөгө ашырылат, ал сенсордон келген сигналды башкаруу түзүлүшүнүн киришине дал келүүдөн турат. Бул түзмөктөр тарабынан жасалган сигналдардын кыймылдаткычтар менен алмашуусу да бар.

Кийинки орто деңгээл - жабдууларды башкаруу. Башка сөз менен айтканда, программалоочу логикалык контроллерлор бул башкаруу баскычында жайгашкан. Бул PLCs өлчөөчү жабдуулардан, ошондой эле процесстин абалын көзөмөлдөгөн сенсорлордон сигналдарды кабыл алууга жөндөмдүү. Алынган маалыматка, ошондой эле колдонуучу койгон маалыматтарга ылайык, PLC башкаруу сигналын жаратат, ал так буйрук менен кыймылдаткычка берилет.

Жогорку деңгээл

Техникалык системаларда башкарууну автоматташтыруу дагы үчүнчү, жогорудеңгээл. Мындай жабдуулар оператордук жана диспетчердик станциялар, тармактык жабдуулар, өнөр жай серверлери болуп саналат. Мына ушул этапта объекттеги технологиялык операциялардын жүрүшүнө толук көзөмөл адам тарабынан жүзөгө ашырылат. Кошумчалай кетсек, бул жерде мурунку эки деңгээл менен байланыш да каралган, бул сизге керектүү маалыматты ийгиликтүү чогултууга мүмкүндүк берет.

Бул этапта HMI, SCADA колдонулат. Биринчиси - адам менен машинанын интерфейси, анын жардамы менен диспетчер объекттеги технологиялык операциялардын жүрүшүнө көз салып турат. Буга ар кандай мониторлор же графикалык панелдер кирет, алар көбүнчө автоматташтырылган шкафтарда орнотулат жана объект жана процесстин жүрүшү жөнүндө маалыматты көрсөтүү үчүн гана арналган. Автоматташтыруу жабдууларын жана башкаруу системасын башкаруу үчүн SCADA системасы бар, ал көзөмөлдөөчү контролдун болушун жана маалыматтарды чогултуу мүмкүнчүлүгүн билдирет. Жөнөкөй сөз менен айтканда, бул тармак диспетчерлердин компьютерлерине конфигурациялануучу жана орнотула турган программалык камсыздоону орнотууга мүмкүндүк берет.

PLC орто деңгээлде чогулткан бардык эң маанилүү маалыматтар бул системанын жардамы менен чогултулат, архивделет жана визуализацияланат. Автоматташтыруунун негизи дал ушул жерде жатат, анткени SCADA маалыматты гана кабыл албастан, аны оператор киргизген маалымат менен салыштырууга да жөндөмдүү. Эгерде кандайдыр бир параметр белгиленген мааниден четтөө болсо, система бул тууралуу сигнализация аркылуу колдонуучуга кабарлайт. Кээ биртутумдар көзөмөлдөө гана эмес, ошондой эле белгиленген чектен ашып кеткен маанини кайтаруу үчүн ар кандай маанилерди автоматтык түрдө өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнө ээ.

Автоматташтыруу куралдары

Кадрларды башкарууну автоматташтыруу системасы, технологиялык процесс автоматташтыруунун техникалык каражаттарынын, же ТКАнын эсебинен ишке ашырылат. Башкача айтканда, булар өзүнчө техникалык курал болуп, каалаган иш-аракетти аткара турган же аппараттык-программалык комплекстин бир бөлүгү боло турган түзмөктөр.

Көбүнчө TCA автоматташтыруу тутумунун негизги элементи болуп саналат. Бул маалыматты кармаган, иштеткен, берүүчү бардык жабдууларды камтыйт. Мындай куралдардын жардамы менен өндүрүш процессинин автоматташтырылган аспектилерин көзөмөлдөө, жөнгө салуу жана көзөмөлдөө мүмкүн. Кээ бир параметрди көзөмөлдөгөн TCAлар бар. Бул басым, температура, деңгээл сенсорлор, сыйымдуулук сенсорлор, лазердик сенсорлор, ж.б. болушу мүмкүн. Андан кийин маалыматтык TSA болуп саналат, алардын негизги милдети сенсорлордон алынган маалыматты өткөрүп берүү болуп саналат. Башкача айтканда, бул төмөнкү деңгээл менен жогорку деңгээлдеги башкаруу жабдууларынын ортосундагы байланыш.

Контролдук жабдуулар өндүрүш процессин токтотуунун себеби жок кылынмайынча толук же жарым-жартылай токтотуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Ошондой эле, кээ бир өнүккөн системалар өз көйгөйлөрүн чече алат. Бул учурда алар өзүн-өзү айыктыруучу башкаруу жана башкаруу системаларына кайрылышат.