Рисунок 3 – Типовая схема системы АСУТП
Конструктивно современные АСУ ТП устроены так, что хорошо они
приспособлены к работе в промышленных условиях, с широким
температурным режимом, а также повышенной влажностью и уровнем
запыленности.
1.2. Виды АСУТП, их структура
АСУ ТП в качестве объектов классификации характеризуются очень
многими существенными факторами, каждый с которых может выступать
в роли некоторого классификационного признака [30].
В зависимости от целей надо использовать различные
классификационные признаки или их сочетания.
15
Приводимая ниже классификация АСУТП может применяться с
такими целями:
– выбора аналогов на ранних этапах проектирования АСУ ТП;
– выполнения оценки необходимых ресурсов для укрупненного
планирования работ по проектированию АСУТП;
– определения качества АСУ ТП;
– определения капиталоемкости системы в условных единицах.
Стоит отметить, что к основным классификационным признакам для
АСУТП относятся такие:
– уровень, занимаемый ТОУ, АСУТП непосредственно в
структуре предприятия показан в таблице 1;
– характер протекания ТП во времени показан в таблице 2;
– показатель условной мощности информационной обработки
данных;
– уровень функциональной надежности для АСУТП;
– класс функционирования АСУТП [35].
Классификации по каждому с указанных признаков могут
рассматриваться как независимые. То есть, конкретному индексу одного
признака могут соответствовать индексы других признаков.
Таблица 1 – Классификация АСУТП по уровню, который занимаем в
организационно-производственной иерархии [40]
16
Таблица 2 – Классификация АСУ ТП по протеканию управляемого ТП во
времени [40]
На основании информации (таблица 1) видно, что протекание
управляемого ТП во времени определяется уровнем непрерывности (или
дискретности) поступления реагентов и сырья, наличием (или же
отсутствием) длительных установившихся режимов функционирования
ТОУ.
Условная информационная мощность для ТОУ характеризуется
количеством технологических переменных, котрые контролируются в
АСУ ТП. Непосредственно в зависимости от значения такого показателя
АСУ ТП подразделены на классы, указанные в таблице 3.
Таблица 3 – Классификация АСУТП по условной мощности информации
17
Требуемый уровень надежности АСУТП влияет непосредственно на
структуру, технические характеристики системы, на реальные значения
показателя эффективности (таблица 4).
Таблица 4 – Классификация АСУТП по уровню функциональной
надежности
Рассмотрим структуру типовой АСУ ТП (рисунок 4).
18
Рисунок 4 – Структура АСУТП
На нижнем уровне размещены первичные приборы, представленные
в виде датчиков, различные исполнительные механизмы, регуляторы,
которые установлены на объектах автоматического регулирования.
Их работа направлена на регистрацию параметров технологического
процесса, преобразование полученных параметров для дальнейшей
передачи для формирования управляющих сигналов и установления
переходного процесса в установившийся режим.
К задачам нижнего уровня относятся [4]:
регистрация данных технологического процесса;
выработка управляющих воздействий для поддержки
установившегося режима переходного процесса;
блокировка ошибочных действий для персонала и устройств
управления;
19
сигнализация в случае необходимости выхода переходного
процесса за заданные пределы;
предупреждение ошибок и аварий в технологическом процессе.
Подсистемами этого уровня поддерживаются параметры
технологического процесса при заданных значениях, а также реализуются
традиционные методы, позволяющие регулировать управление
динамическими процессами.
Следующий уровень – это уровень производственного участка
(фабрики).
Его основные функции [8]:
– сбор информации, поступающей с первого уровня, ее
непосредственная обработка;
– выработка управляющих сигналов на основании анализа
информации;
– выполнение передачи информации о рассматриваемом
производственном участке на высший уровень;
– вычисление неизмеряемых параметров, показателей качества
продуктов;
– архивирование информации;
– сведение материальных балансов;
– генерация отчетов;
– защита и диагностика от сбоев в подсистемах нижнего уровня;
– определение настроек для управляющих устройств (УУ) и
уставок;
– изменение структуры для локальных подсистем
(включение/выключение, переконфигурирование, переход в ручное
управление).
На этом уровне производится оптимизация ТП по технологическим
20
показателям.
Третий (верхний) уровень в автоматизации занимает так называемый
уровень управления, который относится к системе управления
предприятием.
На этом уровне может осуществляться контроль за производством и
оптимизация по экономическим показателям.
Данный процесс включает в себя непосредственно сбор
поступающих с участков данных, их непосредственное накопление,
обработку, выдачу руководящих директив по нижним ступеням.
Задачи управления для данного уровня следующие:
– оптимизация экономических показателей;
– управление по экономическим показателям;
– архивирование информации;
– сведение материальных балансов;
– составление производственных планов.
Следует заметить, что некоторые задачи уровней перекрываются и в
ряде случаев объединяются в один.
1.3. Перспективы развития АСУТП в сфере деятельности ресторанов и
услуг по доставке продуктов питания
Основная тенденция в развитии всех автоматизированных систем
состоит в объединении локальных АСУ.
Значительное увеличение уровня научно-технического оснащения, а
также эффективности функциониирования АСУ создает серьезные
спредпосылки для разработки самых разных систем для ресторанного
бизнеса высшего класса – так называемых многоуровневых
интегрированных АСУ – сокращенно ИАСУ.
Типвая ИАСУ содержит компоненты, показанные на рисунке 5:
21
Рисунок 5 – Состав ИАСУ
– АСУП – организационно-управленческую платформу
производственной деятельности;
– АСУТП – технико-технологическую сторону для
производственной деятельности;
– САПР – конструкторскую и технологическую сторону
деятельности.
Эти составные компоненты взаимосвязаны, а также они образуют
единый функциональный контур так называемого организационно-
экономического управления предприятием.
Главным центром АСУ является компьютерная вычислительная
система ЭВМ с высоким уровнем производительности. На ПК при этом
возлагаются такие функции:
– информирования;
– справочные;
– советующие;
– контроля.
22
И А С У
И А С У
АСУП
АСУП
АСУТП
АСУТП
САПР
САПР
Роль рассматриваемых автоматизированных систем управления в
обеспечении комплексной деятельности, автоматизации и
компьютеризации ресторанного бизнеса – велика.
Усовершенствование АСУ в ресторанном бизнесе способствует:
– снижению непроизводительных расходов сырья, продукции,
энергоресурсов;
– повышению качества предоставляемой продукции за счет
точного регулирования практически всех параметров технологического
процесса доставки товаров в рестораны;
– повышению производительности труда, значительного
сокращения вспомогательного и основного персонала;
– увеличению эффективности производства исследуемого
объекта (ресторана) и улучшению уровня качества управления им;
– улучшению организации, хранения пищевой продукции,
повышению согласованности принимаемых экономических и плановых
решений.
Уровень социального эффекта от автоматизации заключается в том,
что во внедрении непосредственно в услуги ресторанного бизнеса и
обеспечении ресторанов продукцией:
– улучшаются условия труда;
– обеспечивается сохранность среды за счет поддержания на
производстве заданных параметров выброса вредных газов в атмосферу и
сточных вод;
– сокращается травматизм;
– создаются условия для увеличения квалификации кадров,
уровня работающего персонала, сокращения непрестижных, трудных
работ;[8]
– создаются объективные условия для усовершенствования
23
технологических процессов, оборудования, поскольку в большинстве
случаев устаревшее оборудование для автоматизации не подлежит, тем
самым и происходит ускоренное обновление фондов;
– обеспечивается высокая надежность оборудования, не
ухудшающаяся по времени ниже установленного предела его базовых
параметров.
Системы промышленной автоматизации в ресторанном бизнесе
охватывают следующие компоненты:
– первичные измерители;
– исполнительные механизмы;
– программируемые логические контроллеры;
– инструменты человекомашинного интерфейса;
– разного рода программные продукты и прочее.
Среди основных тенденций развития автоматизации деятельности
производственных процессов следует отметить компьютеризацию и
организацию совместной работы за счет совершенствования работы
компьютерных вычислительных сетей [12].
В настоящее время вычислительные средства позволяют не только
преобразовать сигналы в цифровой формат, но и организовать передачу
данных через голос или видео.
Современные устройства автоматизации постоянно
совершенстуются и позволяют организовать не только диагностику, но и
контролировать работу технологического оборудования в режиме
реального времени.
Можно предполагать в то же время, что в цифровой части
практически всех исполнительных механизмов будут реализованы самые
обширные функции регуляторов, в связи с этим начальный сигнал
датчиков будет поступать в электронной форме.
24