Автоматизированные системы управления. Введение и нормативные документы. Назначение, состав и структура АС. Производственное предприятие как объект управления. Технологический процесс как объект управления, страница 26

IndustrialSQL Server представляет собой реляционную базу данных для хранения производственных данных в режиме реального времени. Он собирает, хранит и предоставляет для клиентских приложений на рабочих станциях данные реального времени и архивные данные вместе с данными конфигурации, событий, сводок и связанные с ними данные продукции.

В АС управления технологическими процессами принято рассматривать резервирование функций управления  отдельно для уровня контроллеров и уровня рабочих станций. 

 Реализация резервирования на уровне контроллеров

На уровне контроллеров, КСА которого выполняет автоматическое управление работой технологического оборудования, обычно реализуется «горячее» резервирование (дублирование) технических средств. При этом функции управления должны восстановиться не более чем за 12 секунд, согласно требованиям Госгортехнадзора.

Возможны следующие варианты реализации дублирования работы контроллеров:

1.  Использование однотипных контроллеров, имеющих возможность организации работы в режиме дублирования.

2.  Использование однотипных контроллеров и специальных устройств, обеспечивающих оценку состояния работы контроллеров и требуемое переключение соответствующих технических средств.

3.  Использование специальных контроллеров со встроенными функциями дублирования его устройств и модулей (дублированных контроллеров).

Для всех вариантов резервирования обязательно характерно использование следующего:

-  устройства должны иметь возможность организации системной или алгоритмической диагностики функционирования.

-  из пары устройств одно всегда является основным (Master), а другое – всегда дополнительным (Double);

-  каждое из пары устройств имеет одинаковую технологическую программу со значениями переменных, получаемых от устройства, ведущего текущее управление;

-  контроль технологических параметров выполняется обоими устройствами;

-  управляющие сигналы коммутируются либо внешними устройствами переключения, либо внутренними цепями устройств управления.

Резервирование на основе контроллеров с функцией дублирования является типовым, так как контроллеры со встроенным ПО, как правило, обеспечивают возможность их дублирования. Типичным примером данного метода является организация «горячего» резервирования у ставших уже легендарными отечественных контроллеров Ремиконт и Ломиконт – дублированные модели 112 и 122. Дублированные модели содержат два идентичных комплекта аппаратуры, информационно объединенных по каналу ИРПС, каждый из которых оснащен одинаковым «зашитым» ПО. Один комплект работает в качестве основного, другой – в качестве резервного. Когда оба комплекта исправны, управление осуществляет основной комплект. Резервный комплект по каналу ИРПС отслеживает информацию, обрабатываемую основным комплектом, обновляя содержимое ОЗУ. При возникновении в основном комплекте сигнала «Отказ» происходит автоматическое переключение на резервный комплект, который «безударно» продолжает выполнять функции управления. После устранения причины отказа у основного комплекта автоматически выполняется чтение содержания ОЗУ резервного комплекта, выполняющего текущее управление, и последующее «безударное» переключение на основной комплект. Работа дублированных моделей требует применения коммутирующих устройств для переключения цепей управления объектом между выходами основного и резервного комплектов. Таким устройством является блок переключения резерва (БПР-5), который обеспечивает коммутацию восьми цепей управления. Переключение осуществляется по сигналам «Отказ» основного и резервного комплектов. Резервирование работы контроллеров, не имеющих функций дублирования, обычно таковыми являются контроллеры со встраиваемым ПО, требует использования соответствующих алгоритмических решения при создании ПО, а также дискретных входов и выходов для организации переключений. Высокая надежность АСУТП обеспечивается применением устройств контроля управления, в конструктивном исполнении которых предусмотрено резервирование и автоматическое переключение всех его компонентов – дублированных контроллеров. Примером такого устройства является контроллер из функциональных узлов (КФУ) Новосибирской фирмы Tornado Modular Systems. Данный контроллер относится к классу контроллеров на базе модулей  интеллектуальных функций (Modules of Intellectual Functions) или MIF-модулей. Контроллеры на их основе называются MIF-контроллерами. Объем отдельного MIF-модуля соответствует объему небольшого функционального устройства – т.е. 30-60 каналов. MIF-модули контроллера объединены дублированной внутренней сетью CAN-bus. Данный контроллер используется в АСУТП энергоблоков Новосибирской ТЭС.