Разработка и проектирование АСУ ТП

Формирование технического задания (ТЗ) и получение технических условий (ТУ) – основа получения ожидаемого результата.

Обследование перед началом проекта

Работа по предпроектному исследованию поможет обозначить целостность идей и действий при руководстве с требованиями Заказчика и подбором наиболее подходящих решений. Согласно конечным данным, после проведения подобных исследований квалифицированные инженеры-проектировщики приступают к разработке корректного технического задания (ТЗ) с целью выполнения задач по проектированию инженерных сетей и систем.

Составление технического задания (ТЗ)

Все требования заказчика формируют базу технического задания (ТЗ). Этот документ становится начальным пунктом по проектированию комплекса сетей и систем. Кроме технических требований, исходной информацией на первых этапах осуществления работ выступают сведения, полученные при исследовании.

Вся разработка автоматизации технологических процессов начинаются с согласованного составления технического задания и утверждения его  Заказчиком. От корректно запланированного ТЗ в большинстве случаев зависит период проектирования инженерных систем, а также подбор необходимого оборудования, утвержденного документально.

Этап разработки структуры АСУ ТП

Требуется проработка условий функционирования системы, которое позволяет обеспечить как точность так и гибкость изменений структуры АСУ ТП, поскольку в последствии в любую систему могут вносится модернизационные изменения. Поэтому этап проектирования предполагает проведение работ от хронометрирования отдельных этапов работы элементов системы до формирования описания каким образом данные сигналы передаются и влияют на работу системы в целом. Законченный этап разработки АСУ ТП состоит из схем функционирования, таблиц сигналов, описания критических значений параметров система ПАЗ.

Этап разработки проектной документации

Следующим этапом разрабатывается рабочая документации (РД), которая состоит из схем электрических соединений, чертежей прокладки кабельных трасс и описаний типов и условий монтажа, сборочных чертежей шкафов автоматики и промежуточных соединений. Проект стадии Р утверждается и проходит экспертизу в зависимости от класса объекта. Для промышленных объектов практически всегда требуется экспертиза промышленной безопасности. Проект прошедший экспертизу может быт согласован заказчиком в производство работ.

Разработка программного обеспечения

Программирование ПЛК. ПЛК - это основа современной АСУ, его программирование ведется в среде разработки и транслируется в языки стандарта МЭК. Системы программирования, основанные на МЭК 61131-3, характеризуются следующими показателями:

• надежностью создаваемого программного обеспечения. Надежность обеспечивается тем, что программы для ПЛК создаются с помощью специально предназначенной для этого среды разработки, которая содержит все необходимые средства для написания, тестирования и отладки программ с помощью эмуляторов и реальных ПЛК, а также множество готовых фрагментов программного кода
• возможностью простой модификации программы и наращивания ее функциональности
• переносимостью проекта с одного ПЛК на другой
• возможностью повторного использования отработанных фрагментов программы
• простотой языка и ограничением количества его элементов.

Языки МЭК 61131-3 появились не как теоретическая разработка, а как результат анализа множества языков, уже используемых на практике и предлагаемых рынку производителями ПЛК.

Стандарт устанавливает пять языков программирования со следующими названиями:

• список инструкций (IL — Instruction List)
• структурированный текст (ST — Structured Text)
• релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы (LD — Ladder Diagram)
• диаграммы функциональных блоков (FBD — Function Block Diagram)
• последовательные функциональные схемы (SFC — «Sequential Function Chart»)

Программирование SCADA-систем

SCADA - система для создания АСУТП, MES, решения задач учета и диспетчеризации объектов промышленности, ЖКХ и автоматизации зданий. Разработка всех элементов проекта в SCADA ведется в единой инструментальной среде. Это и разработка аппаратной архитектуры системы, и проектирование алгоритмов обработки, описание логической структуры и базы параметров, настройка первичной обработки, разработка системы визуализации, отчетов и журналов и прочих компонентов системы.

Такой подход, когда все инструменты находятся под рукой, а проект представляет единое информационное пространство позволяет легко решать следующие задачи:

• решить проблемы программной стыковки различных устройств системы управления
• перераспределять сигналы или алгоритмы их обработки по отдельным устройствам
• создавать распределенные по устройствам алгоритмы контроля и управления
• иметь доступ с любого рабочего места к любой информации, имеющейся в системе.

Двухслойная структура проекта

В SCADA проект разделен на два слоя:

• Слой описания аппаратной структуры проекта. Здесь описываются рабочие станции, контроллеры и модули ввода-вывода, входящие в проект. Задаются их свойства и настраиваются связи между ними;
• Слой описания логики проекта. Здесь описывается логическая структура проекта: какие технологические объекты автоматизаруются в данном проекте, их свойства, параметры, алгоритмы управления и мнемосхемы. Кроме того, здесь разрабатываются отчеты, настраиваются журналы и параметры информационной безопасности системы.

Такой подход дает возможность:

• разрабатывать эти структуры параллельно;
• независимо работать специалистам различных профилей;
• решить проблему перехода от одной технической структуры системы к другой (например, реализовать тот же проект на базе других контроллеров).

Программирование приборов. Это даже не столько программирование, сколько конфигурирование (настройка). Обычно вы просто устанавливаете какие-то параметры, например, для таймеров, терморегуляторов, частотных преобразователей и т.п.

Программирование панелей оператора, программируемых реле. В большинстве случаев это тоже не программирование, а конфигурирование. Хотя некоторые панели оператора позволяют писать макросы на каком-либо языке программирования. Если панель позволяет создавать полноценные программы, то это уже не панель, а панельный ПЛК (программируемый логический контроллер).

СМР и ПНР

1. Организация сборки, установке и настройке программного обеспечения, наладке и испытаниям в присутствии лица, уполномоченного Заказчиком.
2. Работы по предоставлению технических средств АСУ ТП на объект, монтаж и запуск.
3. Проведение пробного комплекса испытаний АСУ ТП.
4. Обучающие курсы для работников.
5. Проверка выполненных работ Заказчиком и запуск системы управления.