История развития АСУ ТП, как основы создания распределенных систем управления.

Быстрое развитие и проникновение в промышленность микропроцессорной техники привело не только к созданию экономичных и производительных средств цифровой обработки данных, но и к пересмотру концепций построения систем автоматизации. Насыщение цифровым «интеллектом» большого числа отдельных устройств автоматизации – измерительных приборов, устройств ручного ввода, дисплеев, печатающих устройств, графопостроителей, внешней памяти и т. позволило организовать цифровую связь между устройствами, составляющими аппаратурную основу АСУ ТП, так что они оказались соединенными сетью передачи данных. В АСУ ТП быстро получили воплощение некоторые принципы, издавна сложившиеся в телемеханике, а за последние годы также в области вычислительных сетей. Важную роль сыграли также успехи приборостроения, связанные с внедрением в приборы микроэлектронных схем.

Действительно, в управлении промышленными предприятиями и другими объектами еще с начала 60-х годов применялись системы связанных между собой вычислительных машин. Можно ли считать, что такие системы относятся к тому классу распределенных АСУ ТП, о резко ускорившемся развитии которого в последние годы здесь говорилось? Формально они близки. Однако обмен данными между ЭВМ в этих ранних системах был небольшим по объему, отсутствовали возможности оперативного дистанционного резервирования, а всю многомашинную систему следовало рассматривать на столько как целое, сколько как соединение автономно функционирующих ЭВМ.

С середины 1970-х годов ведущие приборостроительные фирмы мира приступили к разработке нового поколения средств для АСУ ТП, рассчитанного на распределенные структуры. К концу 1970-х годов эти разработки были завершены, и фирмы одна за другой стали объявлять о выпуске ими комплексов средств, содержащих устройства, из наборов которых можно строить АСУ ТП распределенной структуры.

Опыт построения вычислительных сетей, составной частью которых всегда является сеть передачи данных, связывающая между собой ЭВМ, заставил их создателей разработать архитектурный подход к построению вычислительных сетей — определить архитектурные уровни, лишь внутри которых разрешается принимать независимые решения. Осознание обязательности такого же подхода и к распределенной АСУ ТП прнходит лишь постепенно, но неуклонно, н авторы этой книги стремились не только показать необходимость такого подхода, но п последовательно применять его в неложении.

Практика построения распределенных АСУ ТП развивалась преимущественно в двух направлениях. Одно из них преобладавшее на первых порах, заключалось в непользовании универсальных микро-ЭВМ. входных и выходных преобразователей н разработке комплекса программ, включая программы управления обменом данными в сети, под конкретное приложение. За рубежом первые опыты такого рода могли себе позволить сами потребители, небольшие системные фирмы либо, наконец, фирмы, производящие вычислительную технику общего назначения.

Крупные приборостроительные фирмы пошли по другому пути: они стали готовить к выпуску на рынок наборы аппаратуры и программ с заложенными в них готовыми решениями по способу организации связи между процессорами и стандартными прикладными программами. Из такого комплекса средств проектанты могут выбратъ и реализоватъ конфигурацию, подходяшую для конкретного ТП. Особое внимание разработчики таких комплексов. пик развития которых приходится примерно на 1980 год, стали обращать на упрощение процесса конфигурирования — настройки системы на технологический процесс, стремясь к тому, чтобы конфигурирование было доступно пользователю и могло выполняться оперативно в процессе эксплуатации.

Чтобы понять причины столь бурного развития и рас- пространения распределенных АСУ ТП в последние годы, следует указать те преимущества, которые они имеют по сравнению с АСУ ТП централизованной структуры. Дешевизна микропроцессорных средств обработки данных важна сама по себе и может сказаться и без применения распрделенных структур.

Наибольшее число объявлений о выпуске новых комплексов для распределенных АСУ ТП пришлось на 1980—1981 гг. К настоящему времени выпускается свыше ста разнообразных комплексов этого назначения.

Основная конструктивная единица аппаратуры комплекса — это станция, которую можно установить в том или ином месте на объекте управления или на операторском пункте и подключить к локальной сети. Наряду со станциями в состав комплекса могут входить также устройства, постоянно или временно присоединяемые к тем или иным станциям как их периферийные устройства.

Станция обычно содержит один или несколько микропроцессоров и имеет определенное функциональное назначение. По этому последнему признаку станции можно разделить на следующие классы:

- локальные технологические, непосредственно связанные с датчиками и исполнительными устройствами, установленными на объекте;

- операторские со средствами вывода информации оператору и средствами восприятия от него управляющих воздействий (эти устройства либо входят в состав станции, либо присоединяются к ней как периферийные устройства);

- координирующие, не имеющие непосредственной связи ни с технологическим процессом, ни с оператором и служащие для выработки управляющих воздействий на несколько взаимосвязанных участков технологического процесса;

- связные, управляющие сетью передачи данных АСУ ТП и (или) обменом с другой сетью или АСУ;

- специального назначения, обслуживающие АСУ ТП в целом (диагностические, конфигурирующие и т.п.).

Сравнительная характеристика комплексов затрудняется тем, что каждая фирма пользуется собственной терминологией и освещает те характеристики изделий, которые, по мнению фирмы, их выгодно отличают, а из-за этого данные оказываются неполными. Сравнение комплексов затрудняется также тем обстоятельством, что они, сохраняя свое название, непрерывно развиваются, совершенствуются и пополняются.

Дата добавления: 2015-08-20