Оператор оборудования автоматизированных систем управления

Что должен уметь?

Инженер АСУ ТП должен одновременно обладать навыками разных специальностей:

  • программист;
  • инженер;
  • технолог.

Программирование, алгоритмизация, базы данных, информационные каналы связи – это лишь базовая часть IT-направлений, которыми должен обладать такой специалист.

Также он должен хорошо разбираться в электротехнике для понимания процесса формирования управляющих и информационных сигналов, связывающих программный код и физический технологический процесс.

Таким образом, это специалист, который, в виде автоматизированных систем управления технологическим процессом, создаёт инструмент, позволяющий технологическому персоналу контролировать и управлять технологическим процессом в автоматизированном режиме, ведь в самом названии специальности, есть слово «система».

В АСУ ТП система – это комплекс программных, аппаратных средств, предназначенных для управления технологическим процессом.

Видео

Применение и основные функции АСУ

АСУ нашли широкое применение в разнообразных сферах промышленного производства. Основные функции систем сводятся к следующему:

  1. Автоматизация управления технологическим процессом. Благодаря действию контроллера системы оптимизируется взаимодействие всех компонентов, происходит экономия топлива и энергии, улучшаются другие показатели процесса.
  2. Сбор, регистрация, обработка и выдача информационных данных, касающихся оборудования и процесса в целом. Информация собирается с датчиков системы контроллером и отображается в форме мнемосхемы.
  3. Распознавание и регистрация аварийных ситуаций и любых отклонений от процесса. При возникновении экстремальной ситуации система даёт сигнал оператору или производит устранение неполадок автоматически, чтобы предотвратить развитие аварии.
  4. Предоставление необходимой информации оператору в виде графических и числовых данных. Информационные данные можно вывести на экран монитора в виде таблиц, графиков, схем. При необходимости эти данные можно распечатать с помощью соответствующих устройств.
  5. Управление автоматически или с рабочего места оператора.
  6. Регистрация всех действий оператора и сохранение их в заархивированном виде в базах данных. Все данные имеют строгую хронологическую привязку, что позволяет при необходимости установить причину возникновения аварийной ситуации и сделать соответствующие выводы.
  7. Многоуровневая защитаМногоуровневая защита информации с помощью парольных систем. Доступ к данным такой автоматизированной системы обычно бывает строго ограничен и предоставляется только специально подготовленным сотрудникам с высшим техническим образованием. Кроме того, предоставляется доступ определённого уровня руководителю и действующим операторам. Для каждого сотрудника вводится индивидуальный пароль, который даёт ему полную ответственность за проведение технологического процесса. Руководитель получает доступ к информации в режиме просмотра.

Права инженера АСУ ТП

Как и все остальные работники, трудящиеся в разных местах, представитель рассматриваемой профессии имеет множество различных профессиональных прав. Ниже будут названы лишь самые основные права инженера АСУ ТП.

  • Работник способен знакомиться с проектами и планами руководства (но только в том случае, если они каким-либо образом касаются труда рассматриваемого специалиста).
  • Работник способен вносить на рассмотрение начальства различные планы, идеи и предложения по оптимизации или модернизации предприятия.
  • Специалист способен сообщать руководству о различных неисправностях, недочетах и недостатках на предприятии. Также работник может предлагать какие-то свои идеи по устранению этих недостатков.
  • Работник может запрашивать у начальства все необходимые для исполнения трудовой деятельности документы. Помимо документов, работник может требовать у руководства определенные инструменты или элементы, необходимые для выполнения работы.
  • Привлечение специалистов из других направлений ради решения каких-либо должностных задач также входит в перечень прав специалиста.

Принцип действия

Схема работы систем и средств управления технологическими процессами (АСУПТ) – это необходимые изменения их параметров посредством задействования интеллектуальных методов измерения и последующего оперирования.

Весь комплекс состоит из датчиков, полевого оборудования, исполнительных механизмов. Индикаторы фиксируют данные, которые необходимо контролировать. Также они подают сигнал на промышленные контроллеры. Еще один элемент – программируемые машины. Их часто обозначают аббревиатурой ПЛК. Это средний уровень АСУ ТП. На нем осуществляется запуск и остановка станков, аварийное отключение, а также контроль всех функций.

В это время диспетчер занимается отслеживанием производственного процесса. Еще одна его задача – удаленное управление работой всех механизмов. На верхнем уровне происходит составление регулярных отчетов и архивация поступающих данных.

До операторов доводится вся необходимая для мониторинга информация. Данные отображаются в виде мнемосхемы. На их основе контроллер принимает решения и передает сигналы исполнительным машинам.

Состав

Сюда входит ряд обеспечений, каждое из которых выполняет свои функции. Среди них:

  • информационное – это вся документация и нормативная база, которая применяется в процессе функционирования;
  • техническое – совокупность всех машинных и инженерных средств, которые обеспечивают бесперебойную работу коммуникаций;
  • программное – общее и специализированное ПО, которое используются для автоматизации АСУ ТП;
  • организационное – акты, которые регулируют действия персонала, а также мероприятия, которые направлены на внедрение инновационных решений.
  • метрологическое – использование всех методов, которые нужны для того, чтобы производить точные измерения всех необходимых параметров;
  • эргономическое – перечень принятых мер, направленных на изучение психологических и физиологических характеристик пользователей;
  • оперативный персонал – сотрудники, задачи которых – обслуживание и контроль работы.

Функции АСУ

Функции АСУ [5] устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):

  • планирование и (или) прогнозирование;
  • учет, контроль, анализ;
  • координацию и (или) регулирование.

Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.

Функции при формировании управляющих воздействий

  • Функции обработки информации (вычислительные функции) – осуществляют учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
  • Функции обмена (передачи) информации – связаны с доведением выработанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
  • Группа функций принятия решения (преобразование содержания информации) – создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оперативного управления объектом

Информационная база АСУ

Информационной базой АСУ можно назвать всю совокупность информации, размещённой на машинных носителях и необходимых для нормального функционирования системы.

Как правило, вся информационная база подразделяется условно на три сектора – генеральный, производный и оперативный.

  1. Генеральный сектор объединяет в себе все данные, которые являются общими для всех поставленных задач. Размещение таких данных не ориентируется на выполнение какой-либо одной управленческой функции. Если объект достаточно крупный, генеральный сектор может содержать значительные объёмы и занимать много места на запоминающих устройствах, что не всегда удобно. Особенную сложность в этом случае может вызвать мультипрограммная обработка наряду с недостаточно мощными техническими средствами. В генеральном секторе обязательно должны отражаться все устойчивые изменения в работе системы.
  2. Для обработки текущей информации и фиксации промежПроизводный сектор призван решить указанную выше задачу. Он отражает специфику конкретного объекта, особенности функций, которые выполняются в каждый конкретный отрезок времени и целый ряд других показателей системы. Любой производный сектор формируется из генерального сектора.
  3. Для обработки текущей информации и фиксации промежуточных результатов предусмотрен оперативный сектор. Здесь же можно обнаружить первичная вводная информация об обслуживаемом объекте. Эти данные могут поступать по каналам связи или содержаться на съёмных носителях. Далее данные могут переноситься в производный и генеральный секторы.

Жизненный цикл АС

Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:

  1. Формирование требований к АС
    1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
    2. Формирование требований пользователя к АС
    3. Оформление отчета о выполнении работ и заявки на разработку АС
  2. Разработка концепции АС
    1. Изучение объекта
    2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
    3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователей
    4. Оформление отчета о проделанной работе
  3. Техническое задание
    1. Разработка и утверждение технического задания на создание АС
  4. Эскизный проект
    1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
    2. Разработка документации на АС и ее части
  5. Технический проект
    1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
    2. Разработка документации на АС и ее части
    3. Разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий
    4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта
  6. Рабочая документация
    1. Разработка рабочей документации на АС и ее части
    2. Разработка и адаптация программ
  7. Ввод в действие
    1. Подготовка объекта автоматизации
    2. Подготовка персонала
    3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
    4. Строительно-монтажные работы
    5. Пусконаладочные работы
    6. Проведение предварительных испытаний
    7. Проведение опытной эксплуатации
    8. Проведение приемочных испытаний
  8. Сопровождение АС.
    1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
    2. Послегарантийное обслуживание

Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.

Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.

Вторая группа обязанностей начальника АСУ ТП

Рассматриваемый специалист обязан заниматься обеспечением подготовки планов внедрения и проектирования АСУ ТП, а также следить за выполнением, за постановкой задач, их алгоритмизацией, увязкой технологического обеспечения, за созданием и внедрением определенных типовых блоков.

Начальник отдела должен организовывать некоторые типы работ по модернизации и совершенствованию оборота документов на производстве. Сюда входит, например, определение выходной и входной документации, порядок вывода и ввода, передача по связующим каналам и т.д.

Рассматриваемый специалист должен также руководить составлением определенных инструкций, методических материалов, прочей документации. Стоит также отметить, что все остальные работы с документацией на производстве должны согласовываться с начальником отдела.

Теги