Информационно-управляющие системы на промышленном предприятии
сергей рылов
к.т.н., эксперт по автоматизации производства,
Школа Fine Start
Хорошему АСУшнику полезно знать, какие в принципе существуют IT-решения для повышения эффективности управления промышленным предприятием и какое место среди них занимает АСУ ТП. Такие IT-решения принято называть информационно-управляющими системами предприятия. Что это такое и какие информационно-управляющие системы внедряют наиболее продвинутые промышленные предприятия - в нашей очередной статье.
Для того чтобы дать определение информационно-управляющей системе, стоит обратиться к международному стандарту ISA-95 (The International Standard for the Integration of Enterprise and Control Systems):
информационно-управляющая система (Information Management System, IMS, или MIS – Management Information System) – совокупность компонентов, собирающих, подготавливающих и предоставляющих производственные и другие данные, необходимые для безопасного и точного управления технологическим процессом или производством. На основе этих данных формируются и прогнозируются рекомендации по улучшению технологического процесса с целью улучшения качества продукции и увеличения финансовой выгоды предприятия.
Сбор, хранение, обработка, анализ, использование и защита информации – основные функции, которые выполняются информационно-управляющими системами в различных компаниях. Данные системы призваны упростить труд людей, исключить большую часть возникающих по вине человека ошибок на производстве, повысить качество продукции (услуг) и помочь менеджменту компании принимать решения на основании качественной и своевременно предоставленной информации о деятельности всей организации в целом.
В международном стандарте ISA-95 под “Информационно-управляющей системой” понимают довольно широкое понятие охватывающие почти все структуры компании – начиная от производства и заканчивая финансовыми потоками (MES или ERP)
Если же рассматривать уровень самого производства, то тут под “Информационно-управляющей системой” можно понимать совокупность вычислительных средств, программного обеспечения и средств вывода графической информации, находящихся в едином локальном аппаратном комплексе. Примером может служить персональный компьютер (ПК) со встроенным Аналого-Цифровым Преобразователем (АЦП)
Вычислительные аппаратные средства служат для сбора, обработки и передачи данных управляющим механизмам (задвижки и тд.) с датчиков. Программное обеспечение необходимо для архивации данных в базы данных, а также для отображения информации и мониторинга текущего состояния технологического процесса (Рисунок 1).
Распределенные информационно-управляющие системы (РИУС) представляют собой распределенные в пространстве взаимосвязанные стационарные и подвижные элементы с техническими средствами приема, передачи и обработки информации.
Проще говоря, распределенная информационно-управляющая система – это пространственно-рассредоточенная ИУС.
Основными свойствами современных РИУС являются:
− множество взаимодействующих узлов (более двух);
− имеют возможность решения задач управления без участия человека.
В таких системах оператор может присутствовать, он может получать информацию и частично иметь возможность воздействовать на работу системы, однако основной объем работ по управлению выполняет РИУС.
РИУС используются в составе масштабных технических объектов (например, самолет или здание) или взаимодействуют с объектами естественной природы (например, комплексы мониторинга окружающей среды).
РИУС могут характеризоваться узлами с ограниченным энергопотреблением, иметь фиксированную или гибкую топологию, выполнять критичные для жизнедеятельности человека функции, требовать высокотехнологичной реализации или создаваться как прототип.
Классификация РИУС представлена на рисунке 2.
OLAP – Системы поддержки принятия решений и аналитическое обеспечение для руководства и топ менеджмента предприятия.
ERP - Системы планирования и управления ресурсами и внешними связями предприятия, программные средства учета закупок, продаж, работы с клиентами, а также бухгалтерского и налогового учета (период обновления месяц...день)
MES - Системы распределения ресурсов технологического оборудования и логистики производства (построение циклограмм, обеспечивающих бесперебойную работу линий, станков, ТО), т.е. задается ритмичность производства (период обновления смена, часы).
В состав систем АСУТП входят следующие составляющие:
SCADA - Визуализация управления и производства, получение данных от АРМов операторов, начальников цехов и т.д. (визуальное отображение технологического процесса, состояния механизмов и агрегатов, тренды -графики процессов и т.д.). Ведение архивов параметров производства и БД. Отладка технических средств и системы управления (период обновления минуты, секунды). Стоит отметить, что в рамках АСУТП SCADA является верхним уровнем таких систем. Однако в рамках всей иерархии РИУС SCADA системы находятся на среднем уровне автоматизации.
Аппаратура управления и контроля – на данном уровне могут находиться ПЛК, интеллектуальные реле, УСО, счетчики, HMI панели и другие устройства и системы. Стоит отметить, что в рамках АСУТП и всей иерархии РИУС такие устройства находятся на среднем уровне автоматизации.
Датчики и исполнительные механизмы – на данном уровне находятся датчики различных типов, задвижки, частотные преобразователи, и другие устройства полевого уровня. Стоит отметить, что в рамках АСУТП и всей иерархии РИУС такие устройства находятся на нижнем уровне автоматизации.
Компьютерные тренажеры - данные системы предназначены для обучения операторов – технологов. Подобные системы моделируют связку технологического процесса, оборудования и системы АСУТП в едином программном пространстве. Данные системы можно отнести к верхнему уровню АСУТП и к среднему уровню автоматизации в рамках РИУС.
Сергей Рылов
К.Т.Н., ЭКСПЕРТ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА, ШКОЛА FINE START
Более 10 лет опыта инженером по автоматизации, инженером-программистом АСУ ТП и инженером-проектировщиком АСУ ТП в разных отраслях промышленности.
Принимал участие в таких крупных проектах автоматизации, как проекты ГУП «Мосгортранс» и ОАО "Линде Газ Рус".
Заинтересовала статья?
Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий