АСУ ТП. Автоматические и автоматизированные системы управления технологическими процессами

Когда лень (лень – двигатель прогресса), экономически не выгодно, опасно и (или) невозможно вручную контролировать протекающие в системах технологические процессы, выход один – найти себе замену. И замена нашлась – автоматическая и (или) автоматизированная система.

Исторически сложилось, что подавляющее число сметчиков – выпускники строительных и (или) экономических ВУЗ-ов, в программе обучения которых отсутствуют или наличествуют в минимальном количестве (объёме) предметы, относящиеся к электрике, энергетике, электронике, приборостроению, автоматике и пр. Доступной литературы для сметчиков по этим видам работ крайне мало, проектная документация зачастую оставляет желать лучшего, поэтому при составлении смет на пусконаладочные работы (ПНР), возникают серьёзные затруднения и ошибки. В своей статье я постараюсь задать коллегам вектор, следуя которому можно разобраться в подходах к составлению смет на ПНР.

Немного терминологии.

Система – объединённые в единое целое элементы с различными свойствами (параметрами), призванная решать определённые задачи, непосильные каждому элементу системы по-отдельности. При этом система обладает свойствами, отсутствующими у составляющих её элементов.
Технологический процесс – определённый порядок действий, который в итоге приводит к заданному (ожидаемому) результату.

Автоматические процессы – процессы, протекающие (выполняемые) без участия человека. Например, срабатывание автоматической охранно-пожарной сигнализации при пожаре или проникновении, управление включением и (или) выключением осветительных приборов (светильника) с помощью фотореле и другие.

Автоматизированные (полуавтоматические) процессы – процессы, объединяющие автоматические и ручные функции. Например, изготовление деталей на станке с ЧПУ или процесс системы управления огнём (стрельбой): снаряд в ствол подаётся автоматически, а для выстрела требуется «нажать на кнопку», или бухгалтерское и чертёжное программное обеспечение (ПО), в которых данные вводит человек (оператор), а обработкой информации заняты ЭВМ и ПО и пр.

Контроллер – микрокомпьютер  (электронное устройство и пр.), используемый в цифровых устройствах для получения, обработки и хранения информации, формирования различных воздействий и пр.

Собственно, АСУ…

В общем случае автоматическая и (или) автоматизированная система состоит из элементов (технических средств), распределённых по трём уровням иерархии: верхнему (диспетчерский), среднему (контроллерный) и нижнему (уровень датчиков), в зависимости от конструктивных особенностей элементов и выполняемых (решаемых) ими задач (функций).

Верхний уровень (диспетчерский) – «мозг» системы, в котором происходят основные «мыслительные процессы». Средний уровень (контроллерный) состоит из устройств, улучшающих и (или) расширяющих возможности верхнего уровня; если система может обойтись верхним и нижним уровнями иерархии, средний уровень (контроллерный), за ненадобностью, может отсутствовать. Нижний уровень (уровень датчиков) состоит из оконечных устройств – параметрических преобразователей, задача которых состоит в преобразованием некоего физического и (или) природного явления (процесса) в электрический сигнал (воздействующая величина), который направляется на верхние уровни иерархии АСУ (логические устройства) для последующего изучения, обработки, хранения и пр., или выполнить некую работу, например, открыть задвижку, клапан и пр.

В общем случае структуру пусконаладочных работ можно разделить на несколько этапов:

1.  Подготовительный. На этом этапе происходит ознакомление с документацией, внесение предложений и корректировок, согласование цен, сроков и пр.

2. Приступаем к монтажу. Перед монтажом следует выполнить опробование – произвести внешний осмотр изделия, покрутить, потрогать, повертеть и пр., т.е. убедиться, что при первом рассмотрении, никаких внешних повреждений нет.

3. Индивидуальные испытания/автономная наладка. На этом этапе производится индивидуальная настройка оборудования, например, настройка (программирование), с помощью специального программного обеспечения, адресного пожарного извещателя, установка прошивки (драйвера) и пр. Этого этапа может не быть в случае если испытания и (или) наладка не требуются. Например, при монтаже самонастраиваемых устройств типа plug and play (включил и работай).

4. Комплексная наладка. Мы проверили электропроводку, коммутационные аппараты, выполнили индивидуальные испытания оборудования, установили (инсталлировали) и настроили программное обеспечение и собрали воедино все элементы нашей системы. Задача – убедиться, что элементы системы работают слаженно, а сама система соответствует проектным решениям.

5. Когда все наладочные работы выполнены, т.е. система успешно прошла всевозможные испытания, наступает черёд составления протоколов, актов и прочей исполнительной документации.

Проектировщик или, как сейчас модно говорить, системный архитектор должен объединить в автоматическую или автоматизированную систему, согласно имеющемуся технологическому процессу, определённые технические средства. Почему технические средства? Да потому, что согласно действующих нормативных документов в строительстве, автоматизированная система состоит из элементов – технических средств.

Что такое техническое средство? 

Техническое средство — это изделие (прибор, аппарат или их часть) которое работает с помощью электричества и выполняет одну и (или) несколько кибернетических (телемеханических) и (или) управляющих функций: получение, передача, обработка, хранение информации и управляющие воздействия и использует для этого системы (объекты, сети) связи, вычислительной техники, электрооборудование и пр.

Задача проектировщика, кроме выбора оптимальных технологических решений, состоит в подготовке базы для составления смет: объёмы работ, программа (проект) производства пусконаладочных работ, структурные схемы, кабельные журналы, обоснование качества и количества функций программного обеспечения и пр., для чего требуется учитывать особенности ценообразования и сметного нормирования, бухгалтерского и налогового учёта и пр., потому что проектировщики, сметчики и экономисты, как правило, подходят к решению одной и той же задачи с разных позиций, что обусловлено различиями в нормативной документации