Функции верхнего уровня АСУ ТП (Прадо-Шляпцев)

АСУ ТП: верхний уровень

Верхний уровень автоматической системы управления обеспечивает широкие возможности визуализации и взаимодействия системы АСУ ТП с человеком (диспетчером или оператором).
В первую очередь программное обеспечение и оборудование верхнего уровня реализует информационные функции (сбор, обработку, хранение и выдачу информации по требованию оператора).
При этом в систему поступает не только информация о параметрах технологических процессов, и моментах срабатывания автоматики безопасности, но также информация о внешнем вмешательстве персонала в работу установки.
Кроме этого, с помощью программного обеспечения верхнего уровня осуществляется дистанционное управление оборудованием БСУ и настройка параметров системы управления.
Субстратом визуализации технологических процессов, которые происходят на предприятии, является система компьютеров и специализированных мониторов. На мониторах отображаются изменения параметров и этапы срабатывания оборудования.
Количество параметров, которые выводятся на мониторы, частота изменения данных на мониторах и другие параметры программируются индивидуально, в зависимости от потребностей конкретного производства.
Верхний уровень АСУТП представлен автоматизированными рабочими местами оператора-технолога.

На верхнем уровне реализуются следующие функции:

- Визуализация состояния технологических объектов управления в реальном масштабе времени;
- Задание требуемых режимов технологического процесса и ввод данных;
- Сигнализация отклонений технологического процесса от регламентных значений;
- Визуализация данных об истории процесса;
- Печать сообщений о нарушениях и технологических режимов;
- Регистрация в базе данных предыстории значений технологических переменных во времени;
- Регистрация в базе данных сообщений о системных и технологических нарушениях;
- Регистрация в базе данных действий оперативного персонала;
- Формирование и печать отчетных документов. Требования к функциям АСУТП.

Масштабируемость

Масштаби́руемость — в электронике и информатике означает способность системы, сети или процесса справляться с увеличением рабочей нагрузки (увеличивать свою производительность) при добавлении ресурсов (обычно аппаратных).
Масштабируемость — важный аспект электронных систем, программных комплексов, систем баз данных, маршрутизаторов, сетей и т. п., если для них требуется возможность работать под большой нагрузкой.
Система называется масштабируемой, если она способна увеличивать производительность пропорционально дополнительным ресурсам. Масштабируемость можно оценить через отношение прироста производительности системы к приросту используемых ресурсов. Чем ближе это отношение к единице, тем лучше.
Также под масштабируемостью понимается возможность наращивания дополнительных ресурсов без структурных изменений центрального узла системы.

В системе с плохой масштабируемостью добавление ресурсов приводит лишь к незначительному повышению производительности , а с некоторого «порогового» момента добавление ресурсов не даёт никакого полезного эффекта.

Вертикальное масштабирование — увеличение производительности каждого компонента системы с целью повышения общей производительности. Масштабируемость в этом контексте означает возможность заменять в существующей вычислительной системе компоненты более мощными и быстрыми по мере роста требований и развития технологий. Это самый простой способ масштабирования, так как не требует никаких изменений в прикладных программах, работающих на таких системах.

Горизонтальное масштабирование — разбиение системы на более мелкие структурные компоненты и разнесение их по отдельным физическим машинам (или их группам), и (или) увеличение количества серверов, параллельно выполняющих одну и ту же функцию. Масштабируемость в этом контексте означает возможность добавлять к системе новые узлы, серверы, процессоры для увеличения общей производительности. Этот способ масштабирования может требовать внесения изменений в программы, чтобы программы могли в полной мере пользоваться возросшим количеством ресурсов.

Сигнализация

Важной частью любой АСУ ТП является подсистема человеко-машинного интерфейса (ЧМИ).
Именно наличие интерфейса "человек-машина" отличает автоматизированные системы управления (АСУ) от систем автоматического управления (САУ). Включение человека в контур управления фактически означает невозможность или практическую нецелесообразность полной автоматизации технологического процесса.
В то время как качество работы САУ определяется в основном эффективностью алгоритмов и надежностью программно-аппаратного обеспечения, безотказная и продуктивная работа АСУ ТП во многом зависит от корректности действий операторов-технологов.
В свою очередь скорость,точность и безошибочность работы оператора АСУ самым непосредственным образом зависят от продуманности человеко-машинного интерфейса.
Как раз на уровне этой связи зачастую проявляется пресловутый "человеческий фактор", влияние которого может приводить к неприятным и даже подчас катастрофическим последствиям.