Введение
До 90-х годов для автоматизации технологических процессов (ТП) использовались локальные системы управления (СУ) без ЭВМ.
Они обеспечивали автоматизацию простейших функций управления:
1. централизованный контроль,
2. противоаварийную защиту;
3. регулирование (стабилизацию, изменение по заданной программе).
Развитие производства потребовало создания автоматизированных систем управления ТП (АСУ ТП).
При этом осуществлялось внедрение оптимальных СУ с применениемуправляющих ЭВМ(УВМ).
Это объединило локальные СУ в общую, взаимоувязанную систему, обеспечило управление на основе технико-экономических показателей.
АСУ ТП такого типа совершенствуются в направлении адаптивного управления, интеллектуальных и интегрированных систем, что невозможно без использования ЭВМ.
В настоящее время создаются СУ на основе фаззирегуляторов с нечеткой логикой, нейрокомпьютеров и нейроконтроллеров на базе искусственных нейронных сетей или ИНС, что тоже требует применения ЭВМ.
ССТРУКТУРА АСУ ТП
 |  |  | |||
Алгоритм УВИ От ЭВМ
управления верхнего уровня
 | |||||
 | | ||||
УППД УВМ Текущая и архивная
информация
канал
связи
УППД ЦАП
 |  |
АЦП Демультиплексор
 | |||
 |
Мультиплексор Задатчики ЛР
ПЦУ
Д ИМ
РО
Технологический процесс ТП
Описание структуры АСУ ТП
Информация о значениях контролируемых и регулируемых параметров ТП, получаемая с помощью датчиков Д, подается на мультиплексор, который поочередно подключает датчики к аналого-цифровому преобразователю – АЦП.
От АЦП сигналы через устройство приема – передачи данных УППД и линию связи передаются другому УППД, а затем на управляющую вычислительную машину УВМ. Та в соответствии с алгоритмом управления и решениями диспетчера, задаваемыми с помощью устройств ввода информации УВИ, вырабатывает сигналы управления и через УППД, линию связи и другое УППД передает их на цифро-аналоговый преобразователь ЦАП и демультиплексор. С его помощью поступившие сигналы управления от УВМ распределяются поочередно на задатчики локальных регуляторов ЛР. Локальные регуляторы в соответствии с новыми заданиями на поддержание значения регулируемых переменных воздействуют на исполнительные механизмы ИМ, приводящие в действие регулирующие органы РО, которые и осуществляют воздействие на ТП.
ИМ представляют собой электрические, пневматические и гидравлические приводы – двигатели.
РО – это различные поворотные заслонки, регулирующие клапаны, шиберы и краны.
ПЦУ – прямое цифровое управление от УВМ без ЛР.
Исполнительные механизмы МЭО
МЭО – это механизм электродвигательный однооборотный
 |
И
Шиберные заслонки Поворотные заслонки
 |  | ||
Регулирующие клапаны
 |
Аппаратные средства АСУ ТП
Устройства связи с объектом (УСО) включают в себя модули ввода и вывода информации (АЦП, мультиплексоры и демультиплексоры, ЦАП, фильтры).
Для локального управления используют регуляторы и контроллеры. В них могут быть собственные УСО.
Контроллеры делятся на программируемые с ЭВМ и непрограммируемые.
Для передачи данных через УППД используют выделенные линии связи {проводные (в виде шины, витой пары, коаксиального кабеля), оптоволоконные}, невыделенные телефонные линии, модемы и радиомодемы, преобразователи и повторители сигналов.
КонтроллерADAM-5000/485
УВМ АСУ ТП
RS 485 Репитер ADAM-5000/485
 |
 |
 |  |
 |
 |  |
МВ, В, мА мВ, В, мА Термосо-
Противления
В, мА Цифровой Реле
 |
Выход
В качестве УВМ используют:
промышленные компьютеры;
офисные компьютеры в защитных шкафах.
В качестве УВИ используют:
промышленные клавиатуры;
манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол);
сенсорные экраны.
 |
 |
Операторские консоли
 |  | ||||
 | |||||
 |
Мыши больше не боятся воды!
Оптическая мышь со степенью защиты IP65 носит название AquaPoint. Манипулятор покрыт слоем силиконовой резины, что предохраняет его от влаги и одновременно делает простым процесс чистки.
Манипулятор покрыт слоем силиконовой резины. Это предохраняет его от влаги и упрощает процесс чистки. Он может работать в температурном диапазоне от -40 до +90 °С. Модель AquaPoint предназначена для работы в жёстких условиях, сочетает удобство использования офисной мыши и надёжность промышленного устройства. Доступны модификации с интерфейсами PS/2 и USB.
Промышленная клавиатура с коротким ходом клавиш имеет кириллическую раскладку и предназначена для монтажа в панель. Клавиатура имеет 105 клавиш с явным тактильным эффектом, расположенные на алюминиевой подложке, покрытой полиэстером, устойчивым к воздействию химических веществ. Модель имеет степень защиты IP67 и легко поддаётся чистке. Главной особенностью клавиатуры является наличие интегрированного оптического трекбола с шаром диаметром 50 мм. Для подключения к ЭВМ имеет интерфейс PS/2 или USB.
Программируемые логические модули LOGO! пятого поколения компании Siemens с помощью модуля расширения LOGO! AM2 AQ, имеющего два выхода 0-10 В, теперь можно использовать для решения простых задач регулирования. С помощью функции ПИ-регулятора легко реализуются замкнутые контуры регулирования. Для стандартных задач можно выбрать один из предопределённых наборов параметров. Функция аналогового мультиплексора позволяет задавать на аналоговом выходе одно из четырёх предварительно установленных значений