www.wikidata.uk-ua.nina.az

Розподілена система керування англ Distributed Control System DCS автоматизована система керування технологічним процесо

Розподілена система керування

Розподілена система керування (англ. Distributed Control System, DCS) — автоматизована система керування технологічним процесом, що характеризується побудовою розподіленої системи введення-виведення та децентралізацією обробки даних.

Елемент розподіленої системи керування DeltaV — керуюча станція
Скорочення DCS також має інші значення.

Основні риси РСК Редагувати

Поняття «розподілена система керування» (РСК) має на увазі систему, що відповідає за контроль і візуалізацію промислових процесів, що мають загальну базу даних для управління та візуалізації (на відміну від систем, побудованих на основі SCADA чи ПЛК). Спільна база елементів системи керування забезпечує унікальність їх опису у системі РСК. Це означає, що якщо призначити датчику тиску ім'я 110_DT-31, це буде його унікальна назва, яка використовуватиметься, як в системі візуалізації, так і в прикладному програмному забезпеченні, більше того, неможливо буде призначити таке ім'я, іншому елементу. Причиною появи таких систем була потреба забезпечення комп'ютерного керування роботою та налаштуванням аналогових регуляторів.

Крім того, контролери повноцінної РСК повинні базуватись на операційних системах реального часу (ОСРЧ), які забезпечують в реальному часі виконання всіх запланованих операцій (програма не може бути припинена, навіть якщо програміст зробить помилку).

Додаткові риси РСК (іноді спільні з ПЛК) це:

  • програмування з використання попередньо визначених функціональних блоків;
  • ведення на інженерній станції поточної документації для всієї РСК;
  • тривале зберігання хроніки подій (навіть роками);
  • надлишковість (з підтримкою реплікації) компонентів, таких як контролери, засоби вводу-виводу, робочі станції;
  • можливість завантаження та внесення змін в програмне забезпечення без зупинки системи (процесу);
  • ефективне обслуговування дуже великих об'єктів (до 50000 входів/виходів);
  • можливість одночасного програмування з декількох робочих станцій;
  • можливість підключення різних типів вимірювальних перетворювачів та реалізації різних комунікаційних стандартів.

Історична довідка Редагувати

Розподілена система управління була вперше впроваджена у 1975 році японською компанією Yokogawa під назвою CENTRUM, що з тих пір стала стандартом де-факто в нафтопереробній та хімічній промисловості. У тому ж році, через декілька місяців з'явились на ринку аналогічні системи керування створені американськими компаніями Honeywell (система TDC 2000) та Bristol Babcock (пізніше Bristol Inc.) (контролер UCS 3000).

Спочатку дії розподілених систем були орієнтовані на забезпечення точного регулювання (наприклад, Пропорційно-інтегрально-диференціальний закон регулювання) та архівування хронології подій. Бурхливий розвиток засобів автоматизації, електроніки та комп'ютеризації привели до появи РСК з новими функціями, без яких зараз важко уявити їх роботу, а саме:

  • автоматичний вибір налаштувань регуляторів (наприклад, DeltaV Tune і Loop Scout);
  • оптимізація технологічних процесів, що базується на розширених засобах керування технологіями (англ. Advanced process control, APC);
  • використання засобів передових технологій керування (моделей інтелектуального контролю англ. Intelligent control), що реалізуються у вигляді простих блоків програмування, таких як:
  • інтегрування в інформаційну мережу підприємства, що дозволяє створювати виробничі звіти чи планувати виробництво залежно від складських запасів і т.д. (на основі стандартів OPC і Ethernet);
  • діагностика контрольно-вимірювальної апаратури на базі протоколів HART і Foundation Fieldbus;
  • використання цифрових протоколів, таких як HART, Foundation Fieldbus, Profibus, Modbus, DeviceNet, ASI.
  • генерування звітів безпосередньо в офісних додатках, таких як Excel або у форматах зберігання баз даних, напр. Microsoft SQL Server.

Використання Редагувати

Розподілені системи керування знаходять зазвичай низку виробничих застосувань там (на відміну від застосувань ПЛК), де технологічні процеси носять тривалий характер. Сюди відносяться:

Будова РСК Редагувати

Структура розподіленої системи керування

Спрощена структура РСК зображена на малюнку. Технологічне обладнання, кабельні магістралі, виконавчі пристрої (клапани, електромагнітні пускачі та ін.) підключені через інтерфейсні засоби до керуючих станцій. Керуючі станції, оснащені контролерами і картами вводу-виводу працюють з закритою шиною, через яку посилають інформацію станціям операторів через сервер.

У функції сервера входять як передача даних між мережами та архівування цих даних в архівний файл. З метою підвищення безпеки перебігу процесу сервер повинен мати резервування. Якщо потрібно забезпечити високу надійність роботи системи треба вибирати безсерверну архітектуру. За конфігурацію системи та нагляд за програмним забезпеченням керуючих станцій відповідає інженерна станція, що завжди зберігає поточну документацію, робить можливими і інші функції, наприклад, налаштування регуляторів.

Якщо керуючі станції оснащені картами зчитування діагностичної інформації у цифровому вигляді (HART, Foundation Fieldbus) діагностика апаратури на технологічному об'єкті може виконуватись станцією діагностики. Система взаємодіє із зовнішнім світом (мережею підприємства) за допомогою іншого сервера.

У випадку систем керування з безсерверною архітектурою (Centum, DeltaV, Metso DNA) виробники налаштовують системи таким чином, що всі станції рівноправні, і зупинка сервера не впливає на хід технологічного процесу. У таких рішень за архівування даних і зв'язок із зовнішнім світом відповідають спеціальні комп'ютери, що мають назву прикладних станцій.

Донедавна РСК базувались на Unix (Foxboro) або на власних операційних системах (Yokogawa), в наш час[коли?] поширеним варіантом системного програмного забезпечення є Microsoft Windows, однак робляться дослідницькі проекти на базі Linux.

Див. також Редагувати

Примітки Редагувати

  1. Integrated Production Control System. CENTUM CS 3000 R3 [ 7 листопада 2011 у Wayback Machine.] (англ.)
  2. Honeywell process solutions. TDC 2000 [ 24 вересня 2011 у Wayback Machine.].(англ.)
  3. PLC and their programming – 2. PLC, PAC, DCS – who whom? [ 5 березня 2016 у Wayback Machine.](англ.)
  4. DeltaV Product Data Sheet DeltaV Tune [ 5 березня 2012 у Wayback Machine.](англ.)

Посилання Редагувати

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Rozpodilena sistema keruvannya angl Distributed Control System DCS avtomatizovana sistema keruvannya tehnologichnim procesom sho harakterizuyetsya pobudovoyu rozpodilenoyi sistemi vvedennya vivedennya ta decentralizaciyeyu obrobki danih Element rozpodilenoyi sistemi keruvannya DeltaV keruyucha stanciyaSkorochennya DCS takozh maye inshi znachennya Zmist 1 Osnovni risi RSK 2 Istorichna dovidka 3 Vikoristannya 4 Budova RSK 5 Div takozh 6 Primitki 7 PosilannyaOsnovni risi RSK RedaguvatiPonyattya rozpodilena sistema keruvannya RSK maye na uvazi sistemu sho vidpovidaye za kontrol i vizualizaciyu promislovih procesiv sho mayut zagalnu bazu danih dlya upravlinnya ta vizualizaciyi na vidminu vid sistem pobudovanih na osnovi SCADA chi PLK Spilna baza elementiv sistemi keruvannya zabezpechuye unikalnist yih opisu u sistemi RSK Ce oznachaye sho yaksho priznachiti datchiku tisku im ya 110 DT 31 ce bude jogo unikalna nazva yaka vikoristovuvatimetsya yak v sistemi vizualizaciyi tak i v prikladnomu programnomu zabezpechenni bilshe togo nemozhlivo bude priznachiti take im ya inshomu elementu Prichinoyu poyavi takih sistem bula potreba zabezpechennya komp yuternogo keruvannya robotoyu ta nalashtuvannyam analogovih regulyatoriv Krim togo kontroleri povnocinnoyi RSK povinni bazuvatis na operacijnih sistemah realnogo chasu OSRCh yaki zabezpechuyut v realnomu chasi vikonannya vsih zaplanovanih operacij programa ne mozhe buti pripinena navit yaksho programist zrobit pomilku Dodatkovi risi RSK inodi spilni z PLK ce programuvannya z vikoristannya poperedno viznachenih funkcionalnih blokiv vedennya na inzhenernij stanciyi potochnoyi dokumentaciyi dlya vsiyeyi RSK trivale zberigannya hroniki podij navit rokami nadlishkovist z pidtrimkoyu replikaciyi komponentiv takih yak kontroleri zasobi vvodu vivodu robochi stanciyi mozhlivist zavantazhennya ta vnesennya zmin v programne zabezpechennya bez zupinki sistemi procesu efektivne obslugovuvannya duzhe velikih ob yektiv do 50000 vhodiv vihodiv mozhlivist odnochasnogo programuvannya z dekilkoh robochih stancij mozhlivist pidklyuchennya riznih tipiv vimiryuvalnih peretvoryuvachiv ta realizaciyi riznih komunikacijnih standartiv Istorichna dovidka RedaguvatiRozpodilena sistema upravlinnya bula vpershe vprovadzhena u 1975 roci yaponskoyu kompaniyeyu Yokogawa pid nazvoyu CENTRUM 1 sho z tih pir stala standartom de fakto v naftopererobnij ta himichnij promislovosti U tomu zh roci cherez dekilka misyaciv z yavilis na rinku analogichni sistemi keruvannya stvoreni amerikanskimi kompaniyami Honeywell sistema TDC 2000 2 ta Bristol Babcock piznishe Bristol Inc kontroler UCS 3000 3 Spochatku diyi rozpodilenih sistem buli oriyentovani na zabezpechennya tochnogo regulyuvannya napriklad Proporcijno integralno diferencialnij zakon regulyuvannya ta arhivuvannya hronologiyi podij Burhlivij rozvitok zasobiv avtomatizaciyi elektroniki ta komp yuterizaciyi priveli do poyavi RSK z novimi funkciyami bez yakih zaraz vazhko uyaviti yih robotu a same avtomatichnij vibir nalashtuvan regulyatoriv napriklad DeltaV Tune 4 i Loop Scout optimizaciya tehnologichnih procesiv sho bazuyetsya na rozshirenih zasobah keruvannya tehnologiyami angl Advanced process control APC vikoristannya zasobiv peredovih tehnologij keruvannya modelej intelektualnogo kontrolyu angl Intelligent control sho realizuyutsya u viglyadi prostih blokiv programuvannya takih yak regulyatoriv pobudovanih na fuzzy logic nechitkij logici viznachennya bayesivskih jmovirnostej keruvannya z prognoznimi modelyami angl Model Predictive Control MPC regulyatoriv adaptivnogo keruvannya integruvannya v informacijnu merezhu pidpriyemstva sho dozvolyaye stvoryuvati virobnichi zviti chi planuvati virobnictvo zalezhno vid skladskih zapasiv i t d na osnovi standartiv OPC i Ethernet diagnostika kontrolno vimiryuvalnoyi aparaturi na bazi protokoliv HART i Foundation Fieldbus vikoristannya cifrovih protokoliv takih yak HART Foundation Fieldbus Profibus Modbus DeviceNet ASI generuvannya zvitiv bezposeredno v ofisnih dodatkah takih yak Excel abo u formatah zberigannya baz danih napr Microsoft SQL Server Vikoristannya RedaguvatiRozpodileni sistemi keruvannya znahodyat zazvichaj nizku virobnichih zastosuvan tam na vidminu vid zastosuvan PLK de tehnologichni procesi nosyat trivalij harakter Syudi vidnosyatsya himichna ta zbagachuvalna galuzi Yokogawa Emerson Honeywell Metso elektroenergetika Emerson ABB Siemens Yokogawa celyulozno paperova promislovist Metso Honeywell harchova promislovist Siemens Emerson virobnictvo skla Yokogawa Siemens metalurgiya Yokogawa ABB Siemens cementna promislovist ABB Siemens Budova RSK Redaguvati nbsp Struktura rozpodilenoyi sistemi keruvannyaSproshena struktura RSK zobrazhena na malyunku Tehnologichne obladnannya kabelni magistrali vikonavchi pristroyi klapani elektromagnitni puskachi ta in pidklyucheni cherez interfejsni zasobi do keruyuchih stancij Keruyuchi stanciyi osnasheni kontrolerami i kartami vvodu vivodu pracyuyut z zakritoyu shinoyu cherez yaku posilayut informaciyu stanciyam operatoriv cherez server U funkciyi servera vhodyat yak peredacha danih mizh merezhami ta arhivuvannya cih danih v arhivnij fajl Z metoyu pidvishennya bezpeki perebigu procesu server povinen mati rezervuvannya Yaksho potribno zabezpechiti visoku nadijnist roboti sistemi treba vibirati bezservernu arhitekturu Za konfiguraciyu sistemi ta naglyad za programnim zabezpechennyam keruyuchih stancij vidpovidaye inzhenerna stanciya sho zavzhdi zberigaye potochnu dokumentaciyu robit mozhlivimi i inshi funkciyi napriklad nalashtuvannya regulyatoriv Yaksho keruyuchi stanciyi osnasheni kartami zchituvannya diagnostichnoyi informaciyi u cifrovomu viglyadi HART Foundation Fieldbus diagnostika aparaturi na tehnologichnomu ob yekti mozhe vikonuvatis stanciyeyu diagnostiki Sistema vzayemodiye iz zovnishnim svitom merezheyu pidpriyemstva za dopomogoyu inshogo servera U vipadku sistem keruvannya z bezservernoyu arhitekturoyu Centum DeltaV Metso DNA virobniki nalashtovuyut sistemi takim chinom sho vsi stanciyi rivnopravni i zupinka servera ne vplivaye na hid tehnologichnogo procesu U takih rishen za arhivuvannya danih i zv yazok iz zovnishnim svitom vidpovidayut specialni komp yuteri sho mayut nazvu prikladnih stancij Donedavna RSK bazuvalis na Unix Foxboro abo na vlasnih operacijnih sistemah Yokogawa v nash chas koli poshirenim variantom sistemnogo programnogo zabezpechennya ye Microsoft Windows odnak roblyatsya doslidnicki proekti na bazi Linux Div takozh RedaguvatiAvtomatizovana sistema keruvannya tehnologichnim procesom Programovanij logichnij kontroler SCADA Promislovij komp yuterPrimitki Redaguvati Integrated Production Control System CENTUM CS 3000 R3 Arhivovano 7 listopada 2011 u Wayback Machine angl Honeywell process solutions TDC 2000 Arhivovano 24 veresnya 2011 u Wayback Machine angl PLC and their programming 2 PLC PAC DCS who whom Arhivovano 5 bereznya 2016 u Wayback Machine angl DeltaV Product Data Sheet DeltaV Tune Arhivovano 5 bereznya 2012 u Wayback Machine angl Posilannya RedaguvatiDCS Selection MBA research program with many Links Arhivovano 7 sichnya 2022 u Wayback Machine angl Example of DCS system Mark VIe by General Electric angl An even better example of DCS system Control Design Platform by ICD Arhivovano 26 zhovtnya 2011 u Wayback Machine angl Proview is probably the first Open Source system for process control and automation in the world Arhivovano 24 lyutogo 2021 u Wayback Machine angl Open Source DCS and automation software Arhivovano 1 grudnya 2011 u Wayback Machine angl FreeDCS is another Open Source Distributed Control System Arhivovano 13 listopada 2011 u Wayback Machine angl Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Rozpodilena sistema keruvannya amp oldid 34993079