4.13M

Category:

software

Лекции 1-2 АСУ ТП Заочники (1)

1.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГОУ ВО «Ухтинский государственный
технический университет»
Кафедра проектирования и эксплуатации
магистральных газонефтепроводов
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ, ГАЗА
Лекции

2.

ПЛАН ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
- 2 лекции (21.10)
- 1 лабораторная работа
РАР
Зачет с оценкой – 25.10.2025
2

3.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ВКЛЮЧАЕТ:
– основные процессы – технологические процессы;
– вспомогательные процессы – процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание
основных процессов (ремонтные работы, обеспечение всеми видами энергии: электрической,
тепловой, пара, воды, сжатого воздуха и т.д.);
– обслуживающие процессы – процессы, связанные с обслуживанием как основных, так и
вспомогательных процессов (хранение, транспортировка, технический контроль и т.д.).
В магистральном транспорте газа технологический процесс включает: компримирование газа,
охлаждение газа, контроль качества и количества газа, транспортируемого по магистральным
газопроводам.
В подземном хранении газа технологический процесс включает: закачку газа, извлечение газа
из хранилища, сбор сырого газа, осушку газа, компримирование газа, охлаждение газа,
регенерацию ДЭГ и метанола, контроль качества и количества газа, подаваемого в
магистральный газопровод или систему газораспределения.
3

4.

5.

6.

7.

8.

АСУ ТП представляет собой систему, которая должна включать:
- квалифицированный персонал;
- совокупность программно-технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения
информации, передачи данных и т.д.), физико-математических и экономико-математических
моделей, методов, алгоритмов и организационных комплексов, обеспечивающих
рациональное управление сложными технологическими объектами (а также технологическим
процессом, организацией) с целью повышения эффективности управления объектом на
основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов
планирования и гибкого регулирования управляемого производственно-технологического
процесса.
8

9.

ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ АСУ ТП:
- обеспечение заданного уровня контроля и управления технологическими процессами путем
применения современных программно-технических средств с высокими показателями
надежности и развитыми функциональными возможностями, позволяющими реализовывать
полный набор функций для решения задач контроля, управления, регулирования, защиты
технологического оборудования;
- осуществление автоматизированного оперативно-диспетчерского контроля и управления
производительностью производственно-технологических комплексов ГТО и СПХГ, качеством
производимой продукции и услуг в реальном масштабе времени;
- обеспечение надежной и эффективной работы технологических комплексов за счет
рационального управления режимами работы технологических объектов в рамках плановых
заданий и установленных технологических ограничений с возможно меньшими
производственными затратами и меньшим количеством эксплуатационного и
обслуживающего персонала;
- снижение роли «человеческого фактора» в управлении технологическими процессами;
9

10.

- обеспечение необходимого качества и оперативности принятия управленческих решений при
непрерывном оперативно-диспетчерском контроле параметров технологических процессов
транспортировки и подземного хранения газа на основе применения современных
информационных технологий;
- обеспечение требуемого уровня безопасности производства и надежности газоснабжения,
улучшение экологической обстановки в районах транспортировки и подземного хранения
газа.
10

11.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУ ТП:
- реализация оптимального согласованного управления режимами работы технологического
оборудования в соответствии с требованиями технологических регламентов, обеспечение
своевременного обнаружения и ликвидации отклонений и предупреждения аварийных
ситуаций;
- выполнение установленных производственных заданий по объемам и качеству товарной
продукции при условии минимизации затрат материально-энергетических ресурсов и
ресурсов технологического оборудования, снижения непроизводительных потерь
материально-технических
и
топливно-энергетических
ресурсов,
сокращения
эксплуатационных расходов;
- своевременное обнаружение и ликвидация отклонений от заданных технологических
режимов, предупреждение и предотвращение аварийных ситуаций на объектах добычи,
транспортировки и подземного хранения газа;
- максимальная автоматизация функций, выполняемых эксплуатационным и обслуживающим
персоналом, и обеспечение работы автоматизированных технологических комплексов с
минимальным количеством персонала.
11

12.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУ ТП:
- сбор, обработка, отображение и регистрация информации о технологическом процессе и
технологическом оборудовании, выдача управляющих воздействий на технологическое
оборудование;
- распознавание, сигнализация и регистрация аварийных ситуаций, отклонений процесса от
заданных пределов, отказов технологического оборудования;
- представление информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде
мнемосхем с индикацией на них значений технологических параметров;
- автоматическое управление параметрами
автоматическое регулирование параметров;
технологического
процесса,
включая
- оптимальное согласованное управление группами связанных технологических объектов и
процессов в режиме автоматизированного управления;
- дистанционное управление технологическим оборудованием с АРМ оператора (диспетчера);
12

13.

- регистрация контролируемых параметров, событий, действий оператора (диспетчера) и
автоматическое архивирование их в базе данных;
- извлечение и предоставление информации из базы данных в виде трендов, таблиц,
графиков;
- организация доступа (делегирование прав)
устанавливаемому приоритету прав персонала;
управления
системой
c
- связь со смежными системами и с системами вышестоящего уровня управления.
13
АРМ
по

14.

СОСТАВ АСУ ТП:
1. Техническое обеспечение – совокупность всех технических средств, необходимых и
достаточных для эффективного функционирования системы во всех возможных режимах.
2. Программное обеспечение – совокупность общих и специализированных компьютерных
программ и эксплуатационной программной документации, которые необходимы для
полноценной реализации функций автоматизированной системы управления, заданных
режимов функционирования технических средств АСУ ТП, развития и совершенствования
программного обеспечения в ходе эксплуатации системы.
3. Информационное обеспечение – совокупность форм документов, классификаторов,
нормативной базы и реализованных программно-технических решений по объемам,
размещению и формам существования информации, используемой в системе при ее
функционировании. Включает перечень и характеристики сигналов и показателей,
характеризующих состояние системы; описание принципов (правил) классификации и
кодирования информации и перечень классификационных группировок; описания массивов
информации, форм документов и видеокадров, используемых в системе; описания и
правила работы с используемыми СУБД, описание входной, оперативной и выходной
информации, нормативно-справочную информацию.
14

15.

4. Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и
алгоритмов, применяемых в системе.
5. Методическое обеспечение – совокупность документов, описывающих технологию
функционирования системы, методы выбора и применения пользователями технологических
приемов для получения конкретных результатов при ее функционировании.
6. Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств, используемых для общения
оперативного персонала со средствами вычислительной техники и элементами
информационного обеспечения системы.
7. Метрологическое обеспечение – совокупность проектных решений, специальных работ,
технических и программных средств, которые направлены на обеспечение заданных
точностных характеристик исходной измерительной информации, управляющих
воздействий, соблюдения технологических регламентов и функционирования объекта.
8. Правовое обеспечение – совокупностью правовых норм, регламентирующих
правоотношения при функционировании АСУ ТП и определяющих юридический статус
результатов ее функционирования.
15

16.

9. Эргономическое обеспечение – совокупность взаимосвязанных требований, направленных
на
согласование
психологических,
психофизиологических,
антропометрических,
физиологических характеристик и возможностей человека-оператора, технических
характеристик комплекса средств автоматизации и управляющей вычислительной техники,
параметров рабочей среды на рабочем месте.
10. Организационное обеспечение – совокупность документов, устанавливающих
организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного
персонала системы в условиях функционирования, проверки и обеспечения
работоспособности системы.
В рамках организационного обеспечения формулируются требования:
- к структуре и функциям подразделений, участвующих в функционировании системы или
обеспечивающих ее эксплуатацию;
- организации функционирования системы и порядку взаимодействия эксплуатационного
персонала автоматизированной системы и персонала объекта автоматизации;
- защите от ошибочных действий персонала системы.
16

17.

СОВМЕСТИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ АСУ ТП
Совместимость компонентов АСУ ТП представляет собой комплексное свойство отдельных
компонент системы, их составных частей и элементов, характеризуемое их способностью
взаимодействовать и совместно функционировать при реализации всех предусмотренных
режимов работы.
Виды совместимости компонентов АСУ ТП:
- конструктивная;
- энергетическая (электрическая);
- информационная;
- программная;
- организационная;
- лингвистическая;
- метрологическая.
17

18.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АСУ ТП
- Экономическая эффективность АСУ ТП является общим показателем эффективности, когда
приращение эффективности, получаемое за счет создания или совершенствования системы,
и затраты исчисляются в денежном выражении.
- Социальная эффективность АСУ ТП является качественным показателем, который
определяется путем сравнения дополнительных затрат на проведение социальных
мероприятий при создании системы (улучшение условий и/или характера труда, санитарногигиенических условий, строительство жилья и других объектов инфраструктуры для
обслуживающего персонала) и возможного ущерба в случае игнорирования данных
мероприятий.
- Экологическая эффективность АСУ ТП представляет собой качественный показатель,
определяемый путем сопоставления дополнительных затрат при создании системы,
направленных на повышение уровня экологической безопасности технологического
комплекса (процессов) и возможного ущерба (как для организации – потенциального
плательщика штрафа за превышение уровня загрязнений, так и для общества в целом –
нарушение экологического равновесия и его последствия) в случае игнорирования
экологических требований.
18

19.

НАДЕЖНОСТЬ АСУ ТП
Надежность АСУ ТП представляет собой свойство системы сохранять во времени в
установленных пределах значения всех эксплуатационных параметров, характеризующих
способность системы выполнять свои функции в заданных режимах и различных условиях
эксплуатации, учитывающих особенности эксплуатации технологических объектов.
Характеристики надежности АСУ ТП:
-
живучесть системы;
помехоустойчивость;
уровень безотказности компонентов системы;
устойчивость к сбоям;
долговечность технических средств, входящих в систему;
надежность программного обеспечения;
ремонтопригодность;
надежность действий обслуживающего персонала.
19

Лекции 1-2 АСУ ТП Заочники (1)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.