28 z forum

28. Zintegrowane systemy sterowania procesami przemysłowymi.
Rozproszony system sterowania (DCS, ang. distributed control system) – określa system
odpowiadający za sterowanie i wizualizację procesu przemysłowego posiadający wspólną bazę
danych dla sterowania i wizualizacji. Nowoczesne przemysłowe systemy sterowania coraz częściej
posiadają strukturę rozproszona, która bezpośrednio wynika z dużych odległości pomiędzy
poszczególnymi elementami automatyki. Prawidłowy przebieg każdego procesu technologicznego
wymaga opracowania odpowiedniej strategii sterowania urządzeniami automatyki, które musza być
odpowiednio połączone ze sobą, tworząc zintegrowany system sterowania. Architektura systemu
DCS zawiera następujące komponenty: urządzenia rozproszone, moduły We/Wy, sterowniki,
interfejsy operatora HMI, system nadzoru i elementy integrujące z systemem zarządzania. W
architekturze systemu DCS dla zapewnienia 100% niezawodności systemu często stosowana jest
redundancja modułów We/Wy, kontrolerów, sieci i serwerów HMI. Podstawowa rola systemu DCS
jest zapewnienie szybkiej i niezawodnej wymiany danych oraz przepływu informacji na każdej
płaszczyźnie.
Zintegrowane systemy sterowania musza spełniać wymagania niezawodności i bezpieczeństwa,
które zależą miedzy innymi od:
• stopnia niezawodności poszczególnych elementów urządzeń układu sterowania procesem
przemysłowym,
• niezawodności zasilania urządzeń sterowniczych,
• prawidłowego opracowania algorytmu sterowania procesem przemysłowym,
• właściwości zastosowanych sieci przemysłowych.
Uproszczoną strukturę systemu DCS przedstawia rysunek 1.
Rys.1. Struktura DCS.
Stacja procesowa: w jej skład wchodzi aparatura obiektowa, okablowanie, urządzenia wykonawcze,
PLC, karty wejść/ wyjść. Wszystkie te urządzenia współpracują z magistralą systemową, którą
przesyłają informację do stacji operatorskich za pośrednictwem serwera. Pełni rolę bezpośredniej
warstwy sterowania procesem. Bezpieczeństwo pracy stacji zapewniają dane pomiarowe zbierane
bezpośrednio z obiektu, które są przetwarzane z wysokim priorytetem w czasie rzeczywistym.
Serwer: jego funkcją jest zarówno przekazywanie danych jak i ich archiwizacja w postaci plików
historycznych. W celu podwyższenia bezpieczeństwa procesu serwer powinien być redundantny.
Stacja inżynierska: odpowiada za konfigurację systemu i nadzór oprogramowania wewnątrz
kontrolerów. Przechowuje zawsze aktualną dokumentację, umożliwiająca także inne funkcje, np.
strojenie regulatorów.
Stacja diagnostyczna: umożliwia przy pomocy kart cyfrowych odczytujących informacje
diagnostyczne (HART, Foundation Fieldbus) diagnostykę aparatury obiektowej.
Stacja operatorska: operator znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwie maszyny ma możliwość
śledzenia w czasie rzeczywistym najistotniejszych parametrów pracy. Informacja prezentowana np.
na wyświetlaczach lub panelach ma charakter czysto informacyjny.
System komunikuje się ze światem zewnętrznym (siecią zakładową) przy pomocy kolejnego
serwera. Zarówno magistrala procesowa, jak i magistrala systemowa są redundantne.