АСУ ТП "Умный цех"

Цель данного материала – показать концепцию «Умный цех» (УмЦ) как эффективно организованную систему, позволяющую оптимизировать работу таких систем инженерного обеспечения предприятия, как система вентиляции, водоснабжения, теплоснабжения, энергоснабжения, пожаротушения за счет комплексного системного подхода к их управлению.

Структура построения таких систем наиболее близка к интегрированным автоматизированным системам управления предприятием (АСУ), в которых основное внимание уделяется системе контроля управления, мониторинга и диспетчирования систем управления.

Учитывая выше сказанное, и несмотря на обилие таких специализированных стандартов как LonWorks, LonMark, KNX и др., в основу формирования аппаратных и программных средств привлекательно заложить следующую концепцию – обеспечение технической поддержки создаваемых систем и их модернизацию за счет создания открытых систем управления, позволяющих интегрировать между собой решения различных подзадач от различных производителей с использованием стандартов МЭК и возможность интеграции со SCADA системами, работающими под управлением Windows.

Принятие и исполнение такой концепции отвечает на многие вопросы и критерии, которыми пользуются руководители предприятий при выборе фирмы для выполнения проекта по автоматизации предприятия, технологического оборудования или их модернизации.

Решение поставленной концепции требует от аппаратных и программных средств:

- расширенных возможностей программирования совместимых со средой Windows;
- расширенных интерфейсных возможностей;
- расширенной номенклатуры устройств удаленной связи с объектами (УСО).

Таким условиям наиболее полно соответствуют РС совместимые контроллеры и совместимые с ними модули удаленного ввода вывода.

Программирование таких контроллеров должно выполняться в стандарте МЭК 113.3, проблемно-ориентированные языки которого ориентированы на использование их не профессиональными программистами.

Разработку человеко-машинного интерфейса (HMI) верхнего уровня целесообразно вести на базе широко распространенной и отработанной по интегральным показателям качества SCADA системе.

Интеграция контроллеров нижнего уровня, работающих в среде Windows, легко осуществляется посредством стандартного ОРС сервера, входящего в среду программирования контроллеров.

В качестве примера реализации представленной концепции приведена автоматизированная система, которая представляет единую систему управления инженерного обеспечения предприятия.

Постоянно растущая электрическая нагрузка за счет увеличения парка оборудования, изменения режимов работы и загрузки оборудования, создает угрозу перерасхода лимитов потребления электрической энергии предприятием, а также перегрузке и выходу из строя трансформаторной подстанции предприятия.

В связи с этим, возникает острая необходимость в системе автоматики способной анализировать в реальном времени состояние всей системы электропитания и отдельных систем инженерного обеспечения предприятия и в случае перегрузки отключать низкоприоритетные нагрузки, что и реализовано в данной системе.

Контроль состояния и мониторинг систем осуществляется из главного меню (Рис.1), где оператор задает приоритеты систем и режимы их работы.

Переход для мониторинга конкретной системы осуществляется также из главного меню. Внутри каждой системы при автоматическом режиме работы задаются приоритеты для отдельных групп оборудования.

В производственных помещениях, таких как заводы по производству пива, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, мороженого, мясных и рыбных продуктов, кондитерских изделий, для успешного выпуска готовой продукции приоритетным является поддержание параметров климата. Поэтому, в системе вентиляции (Рис.2) показано выполнение мониторинга влажности, а в системе отопления (Рис.3) поддержание заданной температуры помещения в зависимости от температуры наружного воздуха.

Рис.2 Экран графической визуализации системы вентиляции

Управление в системе водоснабжения (Рис.4) осуществляется в зависимости от потребления по магистралям. В приведенной структуре водоснабжения ручной режим позволяет выполнять подключение любой магистрали к любой группе, а также любого количества магистралей к одной из насосных групп. Для обеспечения равномерного ресурса работы выполняется заданный цикл автоматического переключения насосов в группе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.