Общие принципы построения системы АСУ ТП

В структуре АСУ ТП выделяются два уровня:

• Нижний агрегатный уровень, включающий программно-технические комплексы локальных систем управления технологическим оборудованием;
• Верхний станционный уровень, включающий программно-технические комплексы выполнения централизованных групповых и общестанционных функций.

Интеграция локальных систем в АСУ ТП должна выполняться на основе информационно-технологических шин, использующих единую нормативно-справочную информацию и технологическую базу данных по стандартным протоколом интерфейсной связи IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, Modbus TCP IP Master/Slave, IEC 61850, Profibus DP.

Центральной частью АСУ ТП является программно-технический комплекс (ПТК), который включает в себя программируемые средства автоматизации и другие средства вычислительной техники.

Автоматизированные пуск и эксплуатация оборудования при неработающем ПТК не должен предусматриваться.

Для безаварийного останова основного тепломеханического оборудования при отказе АСУ ТП в системе должен быть предусмотрен аварийные пульты управления (АПУ) на традиционных средствах контроля и управления.

Проектируемая система АСУ ТП должна иметь деление, учитывающее специфику теплотехнического объекта управления. Все оборудование условно должно делится на функциональные узлы, которые характеризуются относительной автономией технологических задач, выполняемых ими. По каждому функциональному узлу выполняется отдельная схема автоматизации с соответствующей ей частью спецификации датчиков и исполнительных устройств. Структура алгоритмов управления учитывает разграничение функциональных узлов. Это создает модульную структуру системы с хорошей обозримостью технических средств, алгоритмов управления и способов общения персонала с системой. Этим также достигается упрощение наладки, освоения системы персоналом и последующей эксплуатации.

Весь программно-технический комплекс автоматической системы должен быть выполнен на базе микропроцессорных технических средств, надёжность которых удовлетворяет требованиям к надежности технологических защит (реализация технологических защит является задачей высшего приоритета). в соответствии с РД 153-34.1-35.127-2002, РД 153-34.1-35.137-2000. Такая реализация системы обеспечивает унификацию решений и повышение надёжности системы в целом.

Архитектура сети должна быть однородной, и должна строиться по принципу «дублированная звезда». Сетевое подключение должны быть реализовано без промежуточных серверов между контроллерами и операторскими станциями. Сеть ПТК должна быть реализована на базе Fast Ethernet (100/1000Мбит) и быть широковещательной т.е. все источники данных (в частности контроллеры) публикуют в сети все свои данные с определенной периодичностью, а приемники (например, операторские станции или другие контроллеры «видят» все доступные данные от всех источников без формирования запросов к источникам. Все подключения в системе и все коммуникационное оборудование ПТК должно быть резервировано.

По технической реализации структура АСУ ТП должна иметь в своем составе единую базу данных проекта.

ПТК должен представлять систему с распределенной структурой управления.

ПТК должен быть сертифицирован органами технического регулирования и метрологии в качестве систем информационно-измерительных, и зарегистрирован в реестре государственной системы обеспечения единства измерений.  Так же используемый ПТК должен удовлетворять требованиям ГОСТ Р 51840-2001 «Программируемые контроллеры. Общие положения и функциональные характеристики»

Система должна выполняться как функционально завершенный информационно-управляющий программно-технический комплекс (ПТК), включающий взаимоувязанные технические, программные, информационные, метрологические, лингвистические и алгоритмические средства, а также средства создания, обслуживания и обеспечения работоспособности.

АСУ ТП должна создаваться как открытая система, позволяющая производить модернизацию и наращивание по числу обрабатываемых сигналов с запасом до 5-20% проектного объема по вводу и выводу информации и выдаче управляющих воздействий.

Система должна иметь возможность модернизации по мере физического и морального устаревания без повторной разработки прикладного ПО и с сохранением существующих клеммных присоединений полевого оборудования.

В системе предусматриваются организационные и технические меры по предотвращению несанкционированного проникновения в локальную сеть АСУ ТП и ошибочных действий пользователей.

Проектируемая АСУ ТП условно должна делится на три уровня:

• верхний уровень (информационный);
• средний уровень (управляющий);
• нижний (полевой уровень: датчики, исполнительные механизмы и пр.) — уровень технологического объекта.

Верхний и средний уровень системы составляют ПТК.

Относительно структуры ПТК управляющий уровень относится к нижнему уровню ПТК.