что включает в себя техническая база асу

1.8.7. В состав комплекса технических средств АСУ должны входить:

средства сбора и передачи информации: датчики ин­формации, каналы связи, устройств телемеханики, ап­паратура передачи данных и т.д.;

средства обработки и отображения информации (ЭВМ, аналоговые и цифровые приборы, дисплеи, уст­ройства печати, функциональная клавиатура и др.);

средства управления (контроллеры, исполнительные автоматы, электротехническая аппаратура: реле, усили­тели мощности и др.); вспомогательные системы (бесперебойного элект­ропитания, кондиционирования воздуха, авто­матического пожаротушения и др.).

Основой АСУ является совокупность технических средств, обеспечивающих сбор, обработку, хранение и выдачу информации.

Средства сбора и передачи информации представляют собой приемные и передающие устройства, предназначен­ные для обмена информацией по каналам связи.

Средства передачи подразделяются на две группы: ап­паратуру приемо-передачи телеинформации (АПТИ) и ап­паратуру передачи алфавитно-цифровой информации (АПАЦИ). АПТИ используется для приема (передачи) за­ранее определенного объема цифровой информации и сигналов, ввода этой информации в ПТК (ЭВМ) и вывода на средства отображения диспетчерского пункта. Наибо­лее распространенными средствами АПТИ являются уст­ройства телемеханики.

К группе АПАЦИ относятся телетайпы, аппаратура пе­редачи данных (АПД) и мультиплексоры передачи данных (МПД) ЭВМ. Средства АПД используются для сопряже­ния каналов связи с ЭВМ.

Первичными средствами сбора информации являются измерительные приборы (датчики) или подобные им уст­ройства.

Информация о параметрах режима работы энергообо­рудования электростанций, электрических и тепловых се­тей и энергосистемы передается с датчиков по каналам связи в соответствующую ЭВМ для последующей обра­ботки в темпе технологического процесса или с установ­ленной периодичностью (например, 5 с, 10 с, 30 с).

Средства связи включают каналы связи и каналообра-зующую аппаратуру, автоматическую телефонную стан­цию (АТС), электронную диспетчерскую телефонную стан­цию (ЭДТС).

Средства обработки информации содержат группу ЭВМ различного класса и средства подготовки информации. Центральной составляющей АСУ служит ПТК (ЭВМ). В состав ПТК АСУ ТП ТЭС (ГЭС) в общем случае входят:

—устройства верхнего уровня (устройства связи опе­ративного персонала ТЭС с АСУ ТП и обслуживающего персонала с ПТК), например, операторские станции, вычислительная (расчетная), архивная, инженерная станции, экран коллективного пользования, серверы и т.п.;

—устройства нижнего уровня, например, контроллеры, устройства связи с объектом управления, в том числе источники питания входных и выходных каналов приема аналого­вых, дискретных и выдачи управляющих сигналов, шкафы для размещения различных устройств нижнего уровня ПТК и клеммных колодок для подключения кабелей от объекта, дополнительные кроссовые шкафы и шкафы промежуточ­ных реле-усилителей, а также устройства цифровой связи с внешними по отношению к ПТК автономными подсистема­
ми автоматического управления, интеллектуальными датчи­ками и исполнительными механизмами объекта управления;

—устройства и линии связи, обеспечивающие цифро­вой обмен информацией и командами с другими ПТК и между различными устройствами данного ПТК;

—устройства цифровой связи с системами телемеха­ники, устанавливаемыми на ТЭС для приема команд от вышестоящего уровня управления АСДУ и передачи ин­формации в АСДУ (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

—устройства цифровой связи для передачи информа­ции в АСУ П ТЭС (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

—устройства электропитания ПТК, например, вторич­ные источники питания ПТК и устройства для подключе­ния внешних силовых кабелей электропитания и т.п.;

—сервисная аппаратура и ЗИП;

—базовое (фирменное) и прикладное (пользовательс­кое) программное обеспечение;

В состав автономных систем (подсистем) автоматичес­кого управления входят подсистемы, реализующие отдель­ные функции контроля и управления теплоэнергетическо­го оборудования (например, электрическая часть системы регулирования), а также специализированные микропро­цессорные подсистемы электротехнического оборудования, в том числе поставляемые комплектно с оборудованием:

—микропроцессорная система (подсистема) возбуж­дения (МП СВ);

—микропроцессорная система (подсистема) синхро­низации (МП СС);

—микропроцессорная система (подсистема) технологического контроля генератора (МП АСТКГ);

—микропроцессорная подсистема релейных защит и автоматики (МП РЗА) [22];

—микропроцессорная подсистема противоаварийной автоматики (МП ПА) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

– микропроцессорная автоматизированная система (подсистема) коммерческого учета электроэнергии и теп­ла (МП АСКУЭ, АСКУТ) (как правило, только для ПТК АСУ ТП общестанционного уровня управления ТЭС);

Автономные системы (подсистемы) автоматического управления, датчики, исполнительные механизмы, тради­ционные средства контроля, а также сборки задвижек и КРУ в состав ПТК не входят.

В АСУ энергообъединений (энергопредприятий) исполь­зуются универсальные ПТК (ЭВМ) поставки отечествен­ных и зарубежных фирм.

Для решения задач оперативно-диспетчерского и организационного управления ЭВМ, как правило, образу­ют единый информационно-вычислительный комплекс (ИВК), состоящий из двух подсистем: информационно-уп­равляющей и информационно-вычислительной. Первая подсистема обеспечивает автоматический сбор и обработ­ку телеинформации, управление средствами отображения выполнение несложных оперативных расчетов, а также автоматическое управление. Вторая подсистема ИВК обес­печивает выполнение оперативных и краткосрочных пла­новых расчетов с использованием информации, передава­емой из первой подсистемы, решение задач оперативного учета и анализа использования энергоресурсов, состоя­ния основного оборудования, технико-экономических пока­зателей и др. Задачи долгосрочного планирования режимов и организационно-экономического (хозяйственного) управ­ления решаются на базе персональных компьютеров. Так­же применяются локальные вычислительные сети на базе ПЭВМ, которые устанавливаются непосредственно на ра­бочих местах пользователей-технологов и используются как автоматизированные рабочие места (АРМ).

Средства отображения информации включают в себя:

—диспетчерский щит с мнемосхемой основной сети энергообъединения (энергопредприятия), отражающей текущее состояние коммутационной аппаратуры, комплек­сом различных цифровых и аналоговых приборов, табло и индикаторов для контроля за основными параметрами ре­
жима работы энергооборудования электрических и тепловых сетей, энергосистемы;

—дисплеи, предназначенные для общения персонала с ЭВМ и обеспечивающие возможность вывода на экран имеющейся в ЭВМ информации, ввода в ЭВМ данных для проведения необходимых расчетов;

—устройства печати результатов расчетов.

В состав комплекса технических средств АСУ должны входить также вспомогательные системы (см. п. 1.8.12 на­стоящего Пособия).

Источник

Состав АСУ ТП

Знакомство с каталогами, сайтами, рекламными материалами ведущих мировых производителей систем автоматизации, а также фирм — системных интеграторов в области АСУ ТП, могут создать впечатление, что АСУ ТП — это просто совокупность технических средств (hard) и программного обеспечения (soft). Безусловно, технические средства и программное обеспечение — очень важные элементы системы автоматизации, во многом определяющие уровень и потенциальные возможности АСУ ТП. Однако, только глубокая проработка всех составных частей, вопросов их взаимодействия и совместимости, обеспечивают успешное функционирование автоматизированного объекта.

В состав АСУ ТП входят следующие компоненты:

1. Информационное обеспечение АСУ ТП включает:

В состав информационного обеспечения АСУ ТП входят внемашинные (на бумажных носителях) и внутримашинные (на электронных носителях) компоненты. Так, например, к внемашинным компонентам информационного обеспечения АСУ ТП можно отнести технологический регламент, определяющий допустимые пределы изменения технологических параметров, условия аварийных отключений, порядок пуска и останова оборудования и т.п. К внутримашинному информационному обеспечению АСУ ТП относятся входные сигналы, поступающие от датчиков, а также выходные сигналы на исполнительные устройства, архивы нарушений технологического регламента, графики изменений контролируемых параметров, сформированные на экране монитора и т.п.

2. Техническое (аппаратное) обеспечение АСУ ТП — это комплекс технических средств, обеспечивающих выполнение всех функций АСУ ТП, а также обеспечивающих взаимодействие персонала с техническими средствами системы и с технологическим процессом.

В состав технического обеспечения АСУ ТП входят:

3. Математическое обеспечение АСУ ТП — это совокупность математических моделей, методов, алгоритмов решения различных задач, используемая на этапе проектирования и в процессе эксплуатации АСУ ТП.

К математическому обеспечению относятся:

4. Программное обеспечение АСУ ТП — совокупность программ, обеспечивающих функционирование всех цифровых вычислительных средств АСУ ТП (контроллеры, серверы, рабочие и инженерные станции, программаторы, панели оператора), а также решающих все функциональные задачи на этапах разработки, наладки, тестирования и эксплуатации системы.

Программное обеспечение АСУ ТП принято делить на две категории:

5. Организационное обеспечение АСУ ТП — совокупность документов, устанавливающих порядок и правила функционирования оперативного персонала АСУ ТП, а также организационные мероприятия, направленные на успешное внедрение системы и на безопасное ведение технологического процесса.

В частности, к организационному обеспечению АСУ ТП относятся:

6. Метрологическое обеспечение АСУ ТП — установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерения.

Возможность применения результатов измерений для правильного и эффективного решения любой задачи определяется следующими тремя условиями:

Если результаты измерений удовлетворяют первым двум условиям, то о них известно всё, что необходимо знать для принятия обоснованного решения о возможности их использования. Такие результаты можно сопоставлять, они могут использоваться в различных сочетаниях, различными людьми, организациями. В этом случае говорят, что обеспечено единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности результатов не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Правила и нормы по обеспечению единства измерений установлены в Законе РФ «Об обеспечении единства измерений» и в нормативных актах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ).

Третье из перечисленных выше условий определяет требования к точности применяемых методов и средств измерений. Недостаточная точность измерений приводит к увеличению ошибок и, как следствие, к экономическим потерям. Завышенные требования к точности измерений требуют дополнительных затрат на приобретение более дорогих средств измерений. Поэтому это требование влияет не только на метрологические, но и на экономические показатели системы. Если при измерениях соблюдаются все три условия (обеспечивается и единство, и требуемая точность измерений), то говорят о метрологическом обеспечении.

Необходимо отметить, что в АСУ ТП данные, полученные от измерительных преобразователей, проходят целый ряд этапов обработки и преобразования:

Такая обработка, в общем случае, изменяет метрологические характеристики результирующих данных в сравнении с исходными данными от датчика, вносит временную задержку. Поэтому для корректного использования данных АСУ ТП (например, данных коммерческого учета тепловой и электрической энергии) необходимо выполнить оценку метрологических характеристик этих данных с учетом всех этапов обработки.

7. Эргономическое обеспечение АСУ ТП — это нормы эргономики и инженерной психологии, положенные в основу проектирования АСУ ТП. Прежде всего, это касается организации пультов оператора, мнемосхем, табло, устройств световой и звуковой сигнализации и других элементов так называемого человеко-машинного интерфейса системы. Эргономика и инженерная психология помогает выбрать рациональное расположение автоматизированных рабочих мест (АРМ) персонала, формы отображения информации на мониторах и табло, вид технологической клавиатуры и т.п.

Разработка АСУ ТП без учета рекомендаций эргономики повышает вероятность ошибок оперативного персонала, увеличивает время реакции на событие, вызывает дополнительные психологические нагрузки. Типовые аппаратно-программные решения ведущих производителей систем автоматизации выполнены в соответствии с современными требованиями эргономики, инженерной психологии и технической эстетики.

8. Оперативный персонал — состоит из технологов-операторов диспетчеров), аппаратчиков, машинистов, осуществляющих контроль и управление технологическим объектом и эксплуатационного персонала служб КИПиА, обеспечивающих правильное функционирование всех технических и программных средств АСУ ТП. Следует заметить, что, несмотря на повышение уровня автоматизации технологических процессов, роль оперативного персонала в АСУ ТП остается чрезвычайно высокой. Состав оперативного персонала конкретной АСУ ТП и установленные взаимоотношения между его работниками определяют организационную структуру системы.

Еще раз отметим, что эффективное функционирование АСУ ТП может быть достигнуто лишь в случае правильного выбора и постоянного взаимодействия всех видов обеспечения АСУ ТП. Так, например, высокие технические характеристики аппаратных средств и современное общее программное обеспечение окажутся невостребованными, если в математическом и специальном программном обеспечении не будет необходимых математических моделей, методов, алгоритмов и программ, если квалификация оперативного персонала не позволит в полной мере использовать возможности АСУ ТП.

Источник

Технологическое (техническое) обеспечение АСУ.

Техническое обеспечение АСУ ТП — это комплекс технических средств, обеспечивающих выполнение всех функций АСУ ТП, а также обеспечивающих взаимодействие персонала с техническими средствами системы и с технологическим процессом. В состав технического обеспечения АСУ ТП входят:

v средства сбора информации (измерительные преобразователи, счетчики, сигнализаторы, устройства ручного ввода);

v исполнительные устройства;

v программируемые логические контроллеры;

v устройства распределенного ввода/вывода;

v операторские станции;

v инженерные станции;

v панели оператора;

v сетевые адаптеры;

v преобразователи частоты;

v концевые выключатели;

v устройства световой и звуковой сигнализации.

Математическое обеспечение АСУ

Математическое обеспечение АСУ ТП — это совокупность математических моделей, методов, алгоритмов решения различных задач, используемая на этапе проектирования и в процессе эксплуатации АСУ ТП. К математическому обеспечению относятся:

ÿ методы фильтрации сигналов;

ÿ методы идентификации математических моделей;

ÿ математические модели объектов управления;

ÿ методы анализа, синтеза и настройки контуров регулирования;

ÿ алгоритмы управления и регулирования;

ÿ методы анализа устойчивости и точности систем;

ÿ методы и алгоритмы оптимизации (поиска экстремума);

ÿ методы принятия решений;

ÿ алгоритмы адаптации параметров системы управления;

ÿ алгоритмы косвенных измерений;

ÿ методы прогнозирования случайных последовательностей;

ÿ методы наблюдения состояния динамической системы;

ÿ интеллектуальные алгоритмы управления.

Программное обеспечение АСУ

Программное обеспечение АСУ ТП — совокупность программ, обеспечивающих функционирование всех цифровых вычислительных средств АСУ ТП (контроллеры, серверы, рабочие и инженерные станции, программаторы, панели оператора), а также решающих все функциональные задачи на этапах разработки, наладки, тестирования и эксплуатации системы.

Программное обеспечение АСУ ТП принято делить на две категории:

общее программное обеспечение, включающее операционные системы, SCADA-системы, пакеты программ для программирования контроллеров, компиляторы, редакторы и т.п. Общее программное обеспечение АСУ ТП не привязано к конкретному объекту автоматизации, закупается и поставляется так же, как и технические средства.

специальное программное обеспечение — это программы, разработанные для конкретной АСУ ТП. К этой категории относятся программы для контроллеров, реализующие определенные функциональные задачи обработки информации и управления; программы, сгенерированные в среде SCADA-системы для визуализации, архивирования данных конкретного технологического процесса.

Правовое обеспечение АСУ

Существующие в АСУ формы работы с законодательством не все­гда себя оправдывают. Прежде чем приобрести юридическую силу, про­екты различных документов проверяются на предмет соответствия дей­ствующим нормам права. Эти функции на предприятии выполняет юрисконсульт или соответствующая служба аппарата управления. Уве­личение потока документов, повышение скорости их обращения, неиз­бежно вызываемые повышением производительности труда (в том числе и управленческого), зачастую препятствуют правильному и своевремен­ному выполнению этой работы. Кроме того, в условиях АСУ возника­ет необходимость в правовой корректировке информации, находящейся на машинных носителях. Здесь следует искать новые пути разрешения возникающих проблем.

Правовые аспекты функционирования любой системы организа­ционного управления можно рассматривать с обеспечивающих пози­ций. В правовое обеспечение включаются определенным образом си­стематизированные нормативные акты, применяемые в данной системе, картотеки, справочники по законодательству и т. д. Появление АСУ ни­коим образом не изменяет значения права как регулятора обществен­ных отношений, как важнейшего средства управления. Однако именно с их внедрением сформировалось понятие «правовое обеспечение АСУ» (более широко — «правовое обеспечение систем управления»), которое до известной степени отражает специфику этих систем.

Успешное функционирование АСУ связано с дальнейшим упоря­дочением общественных отношений. Соответственно повышается и роль нормативных актов, которые способствуют установлению четкого и еди­нообразного порядка взаимоотношений субъектов, повышению степени стабильности системы. Если, например, в традиционных системах орга­низационного управления должностные инструкции и положения о структурных подразделениях встречаются эпизодически, то АСУ без них эффективно функционировать не может. Наличие систематизиро­ванного законодательства, удобных средств доступа к правовой инфор­мации существенно повышает надежность, бесперебойность работы. На­оборот, несвоевременное разрешение организационных коллизий, изда­ние неправомерных актов управления сводит на нет эффект, получаемый за счет использования методов и техники АСУ.

Само по себе появление новых средств и методов управления от­крывает больше возможностей для успешного применения права. В на­стоящее время решаются вопросы организации и поиска на ЭВМ пра­вовой информации, необходимой для принятия соответствующими орга­нами и должностными лицами управленческих решений.

Вопрос о понятии правового обеспечения следует ставить с учетом современного уровня развития АСУ и требований практики. Здесь можно выделить следующие аспекты.

1. Автоматизированные системы управления требуют высокого уровня организации, что находит выражение в необходимости деталь­ной правовой регламентации возникающих отношений. Однако многие аспекты их функционирования в сфере государственного управления остаются неурегулированными. Даже в тех случаях, когда существует правовая регламентация, многим разработчикам она неизвестна. Счи­тают, например, что генеральный договор на разработку АСУ должен заключаться в процессе проектирования системы, 1 что не согласуется с нормативной трактовкой данного вопроса. 2 Очевидно, требуется спе­циальное выделение системы правовых актов, регламентирующих спе­цифические стороны разработки и эксплуатации АСУ.

Таким образом, мы выделяем первый аспект понятия правового обеспечения АСУ вообще, а именно: законодательство, регламентирую­щее специфические стороны их разработки и функционирования. Не­обходимость в таком обособлении вызывается потребностями разработ­чиков и пользователей АСУ в доступной, систематизированной право­вой информации. Однако это понятие не может быть приравнено к пра­вовому обеспечению конкретной АСУ.

Правовое обеспечение в системах управления можно рассматри­вать комплексно и в плане конкретных функциональных задач.

Поэтому следует согласиться с утверждением, что «правовое обеспечение каждой функциональной подсистемы АСУ представляет собой единую совокупность норм права, выраженных в нормативных актах, устанавливающих и закрепляющих назначение этой подсистемы, ее структуру, функции, регламентирующих деятельность этой подсистемы по решению отдельных задач». 3

Выделение функционального аспекта правового обеспечения АСУ весьма важно как при разработке, так и при эксплуатации систем: во-первых, такой подход позволяет подобрать нормы права строго в соот­ветствии с составом задач управления, решаемых в данной системе; во-вторых, результатом разработки является систематизированная, удобная для пользователя правовая информация.

В условиях АСУ организация правовой информации может проис­ходить в двух формах.

1. Нормы права применяются в процессе функционирования АСУ так же, как в традиционных системах. Все действия должностных лиц должны быть правомерными, коллизии и споры разрешаться в правовых формах и т. д, Это происходит при условии знания и учета персоналом правовых норм, которые они реализуют в процессе своей деятельности.

Следует учитывать при этом, что совершенствование управления требует использования не только технических и математических, но и организационных факторов повышения производительности управлен­ческого труда. Необходимо наладить четкие и организованные взаимо­отношения персонала внутри системы, что достигается, в частности, использованием набора должностных инструкций и положений о струк­турных подразделениях, детально (а иногда и пооперационно) регла­ментирующих деятельность работников аппарата управления. Строгое разграничение функций уменьшает возможность коллизий, когда в одной ситуации принимаются независимо друг от друга два различных реше­ния, либо когда конкретная производственная ситуация, требующая разрешения, не урегулирована нормами права. Такие организационные сбои сводят на нет эффект, достигаемый в системе управления за счет использования прогрессивных методов и техники АСУ.

Разработка системы взаимно согласованных и увязанных инструк­ций и положений, учет существующего правового регулирования при правильном применении и исполнении правовых норм составляют орга­низационно-правовые аспекты функционирования АСУ и опираются на традиционную форму организации правовой информации.

2. Можно, однако, выделить и иную форму. Целесообразность и необходимость ее использования обусловлены спецификой обработки управленческой информации в АСУ при помощи ЭВМ. Разработчики АСУ правильно рассматривают правовые нормы как заданные граничные условия в системе. 4 Действительно, нормы права могут быть рассмотрены как ограничения, накладываемые на деятельность социальных систем. Между тем практика требует конкретизации такого подхода.

В последнее время определенный интерес проявляется к логико-алгоритмической формализации норм. Здесь право также рассматри­вается как заданные граничные условия функционирования социальной системы. Использование средств электронно-вычислительной техники позволяет весьма эффективно применять правовые ограничители при решении расчетных задач (например, расчет заработной платы). Здесь в машинном режиме нормы реализуются по схеме «гипотеза—диспозиция». Это означает, что в ЭВМ вводятся исходные данные о конкретном работнике (в нашем примере его право на определенные льготы, ком­пенсации и т. д.), т. е. данные гипотез соответствующих правовых норм. Машина согласно заданной программе производит расчет.

На основании анализа формально-логической структуры норм над­лежит прийти к выводу, что последние в формализованном виде могут быть включены в алгоритмы решаемых задач. В таком алгоритме норма может быть реализована либо по схеме «гипотеза—диспозиция», либо» «гипотеза—нарушение диспозиции—санкция».

Программа ЭВМ в этом случае задается таким образом, чтобы можно было установить правомерность или неправомерность вводимой информации, причем во втором случае — рассчитать санкции и выдать информацию о необходимости совершения соответствующих действий, предусмотренных правом. Для составления таких программ следует представить правовые нормы в виде алгоритмов, фиксирующих состав, и последовательность операций в соответствии с правовыми предписа­ниями.

Автором настоящей статьи предложена методика использования алгоритмической формы организации правовой информации в решении, задач АСУ на основе обобщенного алгоритма действия правовой нормы.

Основой для построения такого алгоритма является исследование формально-логической структуры норм права, которое позволяет не только представить ее элементы (гипотезу, диспозицию и санкцию) в формализованном виде, но и выделить два варианта действия нормы,

При возникновении условий, указанных в гипотезе, реализуется диспозиция. Санкция в этом случае не применяется.

III. Список использованной литературы

1.ГОСТ 24.205-80. Система технической документации на АСУ. Требования к содержанию документов по информационному обеспечению.— М.: Гост Стандарт СССР, 1980

2. Урсул А. Д. Информация и мышление. 2-е изд., испр. и доп. М.: Знамя, 1970

3. Горячев В. С. Информация и ее защита // Вопросы защиты информации. М., 1994.

4. Воскресенский Г. М. Теория и практика информационного обеспечения управления в органах внутренних дел. М., 1985. С. 21; Теория управления в сфере правоохранительной деятельности/Под ред. В. Д. Малкова. М., 1990. С. 78.

5. Борисов А. Б. Большой экономический словарь. — М.: Книжный мир, 2003.— 895

Источник