• Оперирование требуемыми метрологическими данными
измерительных каналов;
• Поддержка развития и модификации в рамках, указанных в ТЗ в
момент создания АСУ ТП;
• Функционирование в среде, описанной в ТЗ на систему;
• Возможность полноценной работы весь срок службы в рамках
доступных проверочных работ, описанных в технической документации на
основные компоненты АСУ ТП.
Функциональные возможности каждой системы управления (СУ)
выражаются в особенностях объекта, для которого разрабатывается эта
система. Для АСУ ТП объектом становится ТОУ.
В рамках организационной и технической структур компании, а также
характера прохождения ТП, всю совокупность ТОУ делят на три составные
группы: дискретные, непрерывные, непрерывно-дискретные.
В рамках управления по типу уравнений связи между входящими и
исходящими переменными ТОУ делят на одномерные и многомерные,
линейные и нелинейные, с голономными и неголономными связями, с
включенными показателями, стационарные и переносимые.
Простейшими ТОУ выступают одномерные, сосредоточенные,
постоянные и линейные системы с голономными связями, а системами
посложнее станут: переносимые, нелинейные, с разделёнными показателями
и с неголономными связями.
Изучение разнообразия ТОУ как объектов автоматизации, позволяет
иметь ряд положений, указывающих состав рабочих задач, решаемых АСУ
ТП:
• Общие проблемы контроля ТОУ выделяются как улучшающие;
• В задачах контроля и управления есть персональная
иерархичность.
15
И по итогу, все описанное выше говорит про состав самых значимых
и часто имеющих место быть задач, которые зачастую можно решить в
рабочих подсистемах АСУТП.
В АСУ ТП частями управления выступают техпроцессы, которые
состоят из средств и методик реализации отдельных операций по реализации
промышленной продукции. В подобных системах проводят контроль
технологических показателей, которые отвечают за режим и уровень
обработки, состояние аппаратного обеспечения и др. Задачей контроля
считается оптимизация этих параметров. АСУ ТП определяется
доступностью полноценного исключения самого человека из системы
контроля.
Хорошей особенностью АСУ ТП становится уменьшения уровня
человеческого фактора на процесс управления, минимизация персонала,
грамотный расход сырья и материалов, а также повышение качества
продуктов, что по итогу оказывает явный эффект на процесс производства в
целом.
Основные параметры АСУ ТП:
• Контролирование и управление;
• Передача данных;
• Изучение, хранение и сортировка данных;
• Составление тревожных сигналов, подготовка графиков и
отчетов.
АИС важна для оптимизации человеческого труда, повышения
функциональных возможностей или полноценной замены в рамках
доступного. Поэтому архитектура АИС схожа с строением человека: роль
органов выполняют датчики, движения рук и ног на исполнительных
устройствах, а мозгом становится микроконтроллер или процессор. Исходя
из подобной аналогии сама архитектура АИС логична для человека на уровне
подсознания. Но в процессе разработки отдельных систем может появится
16
ряд сложных практических вопросов, базирующихся на безопасности,
приведении к стандарту, эффективности, точности, стабильности,
технологичности, совместимости, обоснованности и т. п., которые и описаны
в дальнейшем.
Есть множество датчиков разного уровня, которые измеряют почти
все: давление, температуру, поток, шум, скорость, ускорение, вибрацию, вес,
момент, частоту, яркость, объем, теплопроводность, силу тока и т.п., которые
переводят некую величину в электро-сигнал. Если выходной сигнал не
подходит по параметрам входа в аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
или не соответствует стандарту (для примера: входной величиной АЦП
ставит напряжение от 0...10 В, а применяемый датчик может измерять
напряжение от 0 до 100 мВ), то используют измерительный преобразователь,
который приводит в норму сигнал датчика (приводит к стандарту измерения,
поддерживает линейность, уменьшает разнобой показаний, усиливает их).
Измерительные преобразователи зачастую есть в модулях аналогового типа.
Измерительные преобразователи включают в себя АЦП или ЦАП
(цифро-аналоговый преобразователь), а также микросхему для приведения
линейности показателя датчика и уменьшения расхождения аналоговой части
системы. Сегодня часто используются цифровые датчики, которые включают
начальный преобразователь физической величины в электро-сигнал,
измерительный преобразователь и АЦП.
ПК часто выступает мозгом АИС. Он принимает сигналы датчиков,
выполняет ряд действий по программе и передает данные на устройство
вывода. Сочетание между устройствами ввода-вывода и ПК выполняется
посредством последовательных интерфейсов.
В АИС часто вместо ПК или одновременно с ним используется
программируемый логический контроллер (ПЛК). И отличие ПЛК от ПК
заключается в форм-факторе (для установки в стойку, панель, для подвеса в
технологическое оборудование), отсутствие вибрирующего HDD, дисплея и
17
клавиатуры. Контроллеры реализованы в компактном форм-факторе, могут
работать при большем температурном диапазоне, лучше защищены от
вибраций и ЭМИ, имеют малое потребление тока, защищены по технологии
IP (64), оснащены сторожевым таймером и платой цифрового и аналогового
вывода сигнала, имеют множество портов для подключения. В контролерах,
в отличии от ПК, установлена ОС реального времени (допустим, Windows
CE, QNX).
Архитектура АИС становится ее абстрактным представлением,
которое включает идеализированную модели составных частей системы, а
также модель взаимосвязи между ними. Элементы архитектуры имеют некую
связь, подразумевая под собой единую АИС и поддерживая решение
указанной задачи автоматизации в рамках архитектурного решения.
Адекватная архитектура включает множество возможных реализаций
методов подбора доступных компонентов архитектуры и правил их работы
между собой.
Элементами архитектуры могут стать устройств ввода-вывода,
датчики, измерительные приборы, ПЛК, ПК, протоколы, интерфейсы,
драйверы, ЛВС, исполнительные устройства, каналы отправки данных.
Архитектуру реализует архитектор. И основным требованием к нему
считается знание предметной области (нюансов функционирования объекта
автоматизации) и понимание технических характеристик программных и
аппаратных ресурсов, применяемых в процессе реализации.
Когда часть элементов системы автоматизации находится за чертой
ЛВС и выходит в глобальную сеть WAN, суммарная стоимость связи растет
из-за недешёвых тарифов на удаленную телефонию. В таких условиях самым
выгодным считается подключение интернета. Его цена явно ниже благодаря
коммутации пакетов, а не канального доступа, что помогает заметно
улучшить результативность применения всей пропускной нагрузки сети
связи.
18
Вторым явным преимуществом применения Интернет-технологий в
АСУ ТП считается доступность применения на ПК оператора любого веб-
браузера (Хром, Яндекс), независимо от его создателя, типа актуальной
платформы или ОС. К примеру, ПК оператора может работать под Windows,
QNX, Linux, Windows CE, Unix, и др.
Наблюдение и контроль через интернет удобны даже в том, что могут
использоваться любой точки земли посредством ПК или смартфона. Такая
возможность необходима руководству фирмы, которое зачастую находится в
командировках, а также для компаний мирового масштаба, которые имеют
свои офисы в разных городах и странах.
Важными плюсами АИС, использующих интернет, считаются также:
• Уменьшение расходов на работы АСУ ТП благодаря управлению
извне (человеку не нужно быть на труднодоступном объекте);
• Минимизация цены обслуживания благодаря удалённой
диагностики, отладки и модификации ПО через интернет – нет расхода
средств на поездки;
• Доступность контроля прохождения процессов производства, а
также управления им посредством смартфона;
• Доступность аварийного вызова спецслужб при срабатывании
датчика газа, задымления, возгорания или техногенной катастрофы;
• Большой выбор уже имеющихся технических решений,
аппаратных и программных средств для работы с сетью Интернет.
Этот же подход используется и в ЛВС, которая имеет свой веб-сервер
и работает по тем же протоколам, что и интернет.
Вариантом задачи управления, где не надо отмечать точное время
доставки сообщений, считается дистанционное управление
кондиционированием и отоплением зданий. В системе располагаются
датчики температуры наружного воздуха, температурного режима, датчики
тока основных устройств, световые датчики, датчики влажности, а также
19
основные устройства подачи тока в здание, для включения вентиляции,
обогревателей, кондиционера, осушителей, увлажнителей, вентиляционной
системы.
Самым защищенным применением интернета становятся система
контроля, к примеру, размещение на сайте данных о параметрах процесса
производства, всей работе диспетчера, а также графиков и отчетов. Подобная
система может работать на 100% сама, т.к. все указанные данные
переносятся в БД АСУ ТП без лучшего воздействия на реализуемые
процессы производства. Возможность работы с БД включена во все
нынешние веб-серверы.
По итогу, без использования автоматизации технологических
процессов, или без внедрения системы АСУ ТП не продержится ни одна
отрасль. Создание и внедрение АСУ ТП происходит наряду с внедрением
SCADA систем в процесс производства. Самое большое распространение
получает внедрение и проектирование АСУ ТП в нефтяной и газовой
промышленности, но сегодня АСУ ТП уже применяется и в сферах ЖКХ,
энергетики, металлургического производства.
Проблема перевода документооборота на компьютерный режим
сейчас остается достаточно острой, о чем говорят много работ по этой
тематике, а также использование множества прикладных комплексов,
которые реализуются для решения проблемы. Сложность установки СЭД
затрагивает почти все сферы бизнеса и гос. сектор, а быстрое развитие
обуславливается не только текущими требованиям фирм, но и влиянием
ресурса управления. Также важно отметить, что методология установки СЭД
ещё слабо структурирована. Этот факт и огромный интерес к СЭД
свидетельствуют о том, что описанные здесь исследования очень актуальны
(рисунок 1).
20
Рисунок 1 - Алгоритм стратегического управления внедрением
СЭД
Первый этап состоит из проведения ряда аналитических мероприятий,
которые дают оценку ресурсов и потенциал фирмы, становится начальной
точкой для реализации готовой стратегии. В этом анализе нет самого
алгоритма исследования, т.к. они описан в теории стратегического
управления. Ниже описаны лишь те аспекты, которые важно описать более
подробно.
21
При реализации локального анализа важно досконально описать
организационную и технологическую деятельность фирмы.
Структура любой современной фирмы включает множество
составных подсистем, которые в итоге предъявляют разные требования к
СЭД. Поэтому анализ важно начать с иерархической структуры компании.
Его важность заключена в том, что для фирмы важно найти положения,
которые позволят отразить все стадии ЖЦ документа, подготовить
последовательность его движения с полным описанием действий
пользователя и уровнем его доступа к файлам. Также ключевым элементом
подобного анализа станет локальный аудит ИС фирмы в целом, анализ
работы всех совокупных показателей СЭД с другими комплексами,
оборудованием и ПО, которые есть в ИС фирмы.
Тех. анализ работы фирмы, офисов, конкретных сотрудников
позволяет создать реальную, подходящую только для данной фирмы в целом,
и каждому сотруднику в частности, структуру взаимодействия данных.
Определив оптимальный уровень автоматизации, фирма обязана найти
систему, которая на 100% сможет удовлетворить все запросы в
автоматизации и решит указанный комплекс задач.
В рамках реализации анализа важно оценить и денежные доходы
компании, ввиду чего руководство должно понять – каким образом нужно
обосновать финансово этот процесс и в каком требуемом объеме.
По итогу анализа руководитель компании сможет иметь
представление о позитивных и негативных моментах ИТ-оснащения, об
уровне ИТ-грамотности сотрудников, возможных проблемах с ДО. ТЗ,
созданное по итогам анализа, должно включать базовые тех. требования к
продукту и отвечать на требуемый вопрос: что эта система сможет делать,
как работать и каковы будут условия ее работы.
Сторонний анализ состоит из изучения современного рынка СЭД.
22
Сейчас программистам передается сразу несколько вариантов СЭД,
каждая из которых так или иначе подходит для описываемой компании. Но
из-за молниеносного развития технологий идеальной СЭД просто нет.
Исходя из анализа полученных знаний, выделены наиболее явные типы СЭД
(табл. 1).
Таблица 1
Классификация СЭД
№
п.п
Типы СЭД Описание СЭД
1
СЭД, ориентированные
на бизнес-процессы
(business- process EDM).
Лежат в основе концепции ECM; предназначены
для специфических вертикальных и
горизонтальных приложений. EDMS-системы
обеспечивают полный жизненный цикл работы с
документами, включая работу с образами,
управление записями и потоками работ,
управление содержимым и др.
2
Корпоративные СЭД
(enterprise-centric EDM).
Обеспечивают корпоративную инфраструктуру
для создания документов, коллективной работы
над ними и их публикации; внедряются, как
общекорпоративные технологии.
3
Системы управления
содержимым (content
management systems).
Обеспечивают создание содержимого, доступ и
управление содержимым, доставку содержимого;
доступность информации не в виде документов, а
в виде объектов меньшего размера облегчает
процесс обмена информацией между
приложениями.
4
Системы управления
изображениями/образам
и (imaging systems).
Осуществляется конвертация отсканированной с
бумажных носителей информации в электронную
форму; функциями данной системы являются:
сканирование, хранение, ряд возможностей по
поиску изображений и др.
5
Системы управления
потоками работ (work-
flow management
systems).
Предназначены для обеспечения маршрутизации
потоков работ любого типа в рамках
корпоративных структурированных и
неструктурированных бизнес- процессов;
используются для повышения эффективности и
степени контролируемости корпоративных
бизнес-процессов.
6
Системы управления
информацией
(information management
systems) - порталы.
Обеспечивают агрегирование информации,
управление информацией и ее доставку через
Internet/intranet/extranet; реализуется
возможность накопления (и применения) опыта в
распределенной корпоративной среде на основе
использования бизнес-правил, контекста и
метаданных.
23
Множество видов СЭД позволяет внедрять ЭДО в различные
человеческие сферы деятельности.
Сейчас на долю сторонних разработчиков платформ и методик идет
около 50% российского рынка СЭД, но по сумме внедрений число явно не в
пользу зарубежных разработок. Из-за дороговизны лицензии подобные
программ, а также сложности адаптации под наши требования стандартов,
многие компании отдают предпочтения отечественным продуктам из-за их
гибкости и дешевизны. Перечень современных наших разработок в сфере
ЭДО разнообразен и постоянно пополняется другими предложениями.
Список наиболее популярных отечественных разработчиков СЭД и их ПО
представлен в табл. 2.
Таблица 2
Отечественные СЭД. Производители
и программные продукты [3]
№ Компания Продукт
1 1C 1C: Предприятие
2 Электронные офисные системы Дело
3 Cognitive Technologies Ltd Евфрат-документооборот
4 АйТи БОСС-Референт
5 Эффект-Офис Г арант Интернешнл
6 Г ранит-Центр Г ран-док
7 Интертраст Оффис-Медиа, CompanyMedia
8 Интерфейс PayDox
9 Ланит LanDocs
10 Оптима Оптима Workflow
11 Центр компьютерных разработок Кодекс
12 Экософт Документ
13 Аиси Аиси-интеллект
14 Электрон-Сервис
Документооборот и
делопроизводство
Важно
меры
обращать
фельетонную
внимание при
человек
выборе
самых
фирмы,
мировоззрения
которая
бытие
создает и
сознание
поддерживает
личностное
СЭД, и
человека
предпочтение
работе
лучше
своего
отдавать
выводу
лидерам,
социального
которыми
интеллектуальный
считаются «1С»,
выделяются
«Электронные
оптимизм
офисные
системы», «CTL»,
можно
т.к.
воспринимать
для них
реалиях
большие
реалиях
объемы
позволяющий
продаж
общества
позволяют
24