Инженер-программист АСУ ТП: чем занимается и что нужно знать
Борис хозе
Главный эксперт по автоматизации производства,
Школа Fine Start
Профессия инженер-программист АСУ ТП - одна из наиболее интересных в автоматизации производства. Если чем занимается программист в широком смысле этого слова, знает каждый школьник, то основные задачи и особенности работы инженера-программиста АСУ ТП понятны далеко не всем новичкам. Давайте разбираться.
Когда употребляют аббревиатуру АСУ ТП, под технологическим процессом очень часто подразумевают такие сложные процессы, как нефте- и газопереработку, электрические станции, переработку полезных ископаемых. Приходят также на ум предприятия химической и пищевой промышленности. Для автоматизации такого сорта процессов используются сложные распределенные системы управления. Как бы ни назывались эти системы и какие бы вендоры их ни производили, их надо сконфигурировать в единую АСУ ТП.
Программист обычно всегда участвует в этом процессе. Естественно, в этот процесс входит установка программного обеспечения на соответствующие компьютеры и проверка его функционирования. Здесь не требуется знаний программирования как такового, но требуется понимание архитектуры АСУ ТП. В программе нашего курса есть соответствующие блоки, которые расширят ваше понимание и позволят чувствовать себя более комфортно в этом процессе.
Чтобы АСУ ТП выполняло свои функции в соответствие с ТЗ и требованиями к системам, нужно прикладное ПО. Написание ПО и является основной задачей программиста. Даже в достаточно сложных техпроцессах есть две составляющие, которые практически есть везде и которые составляют большую часть прикладного ПО.
Первая – это логика функционирования процесса, включающая в себя последовательность старта и останова, различного рода блокировки, поведение при аварийных ситуациях, а также различные режимы работы, например, автоматический и дистанционный. Вторая составляющая ориентирована на регулирование параметров техпроцесса, таких как давление, температура, расход компонентов и т. п. Как правило, большинство вычислений производится в ПЛК (программируемые логические контроллеры), и их программирование регулируется стандартом МЭК 61131-3, включающим 5 языков программирования: LD, FBD, SFC, ST, IL:
LD — Язык релейных схем
FBD — Язык функциональных блоков
SFC — Язык диаграмм состояний
IL — Ассемблер
ST — Паскале-подобный язык
Как видно даже из этого краткого описания, LD и SFC очень подходят для программирования логики процессов, а FBD – для функций регулирования. Эти языки графические, и первые два из них очень интуитивные и в почёте у людей, не имеющих большого опыта в программировании. IL, как и следовало ожидать, очень эффективен и поэтому хорош для быстрых процессов. Однако программисты должны обладать определенным опытом для его эффективного использования – язык низкого уровня всегда такой.
В современных системах управления технологическими процессами всё большую роль играют SCADA. Она не просто выполняет роль человеко-машинного интерфейса HMI, а также хранения и переработки данных, но и множество других функций. Мы не будем подробно освещать функционал SCADA, это отдельная тема. Нам важно, что здесь программисту есть где разгуляться. Помимо конфигурации и стыковки с ПЛК, возможно выполнение различных сложных функций управления и контроля. Для комфортной работы желательно хотя бы базовые знания VBA, C, C++, MS SQL Server, MS Access. Такие популярные SCADA как InTouch и Citect имеют свои языки/скрипты, позволяющие реализовать сложный функционал.
Помимо процессов, которые мы упомянули в начале этой статьи, есть еще ниши электроники, мехатроники и робототехники, в которых контроллеры/микроконтроллеры выполняют несколько другие функции. Соответственно, ПО совсем другое. Здесь очень популярен язык С. Я недавно консультировал одну компанию, выпускающую аппаратуру для интернет технологий 5G. ПО микроконтроллера, работающего в модуляторе, было сначала проверено в среде Matlab/Simulink, а затем запрограммировано на языке С и загружено в контроллер. Заметьте, что в наших курсах программисты изучают такие базовые вещи как UML и Matlab - очень даже пригодятся в этих нишах.
Борис Хозе
ГЛАВНЫЙ ЭКСПЕРТ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА, ШКОЛА FINE START
Более 40 лет опыта инженером и менеджером в разных отраслях промышленности, в том числе 15 лет работы в крупнейших мировых компаниях в Австралии. Работал по
контрактам в странах Азии и Африки.
Области работы: автоматизация процессов, начиная с приводных систем и контроллеров и кончая MES; моделирование процессов, контрольно-измерительные приборы, системы управления предприятием; управление
проектами на различных стадиях от FEED до ПНР.
Заинтересовала статья?
Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий