Двухуровневые системы промышленной автоматики

Рис.1.5.Типовая функциональная схема 2-уровневой АСУ технологического процесса.

Все ПЛК и АРМы объединены промышленной информационной сетью, обеспечивающей непрерывный обмен данными.
Преимущества: позволяет распределить задачи, между узлами системы, повысив надежность ее функционирования.

Основные функции нижнего уровня:

1. сбор, электрическая фильтрация и АЦП сигналов с преобразователей (датчиков);
2. реализация локальных АСУ технологического процесса в объеме функций ПЛК одноуровневой системы;
3. реализация аварийной и предупредительной сигнализации;
4. организация системы защит и блокировок;
5. обмен текущими данными с ПК верхнего уровня через промышленную сеть по запросам ПК.

Основные функции верхнего уровня:

1. визуализация состояния технологического процесса;
2. текущая регистрация характеристик технологического процесса;
3. оперативный анализ состояния оборудования и технологического процесса;
4. регистрация действий оператора, в том числе при аварийных сообщениях;
5. архивация и длительное хранение значений протоколов технологического процесса;
6. реализация алгоритмов «системы советчика»;
7. супервизорное управление
8. хранение и ведение баз данных:
   • параметров техпроцессов,
   • критических параметров оборудования,
   • признаков аварийных состояний технологического процесса,
   • состава допускаемых к работе с системой операторов (их паролей),

Таким образом, нижний уровень реализует алгоритмы управления оборудованием, верхний - решение стратегических вопросов функционирования.
Например, решение включить или выключить насос принимается на верхнем уровне, а подача всех необходимых управляющих сигналов, проверка состояния насоса, реализация механизма блокировок выполняется на нижнем уровне.
Иерархическая структура АСУ технологического процесса подразумевает:

1. поток команд направлен от верхнего уровня к нижнему,
2. нижний отвечает верхнему по его запросам.

Это обеспечивает предсказуемое поведение ПЛК при выходе из строя верхнего уровня или промышленной сети, поскольку такие неисправности воспринимаются нижним уровнем как отсутствие новых команд и запросов.

При конфигурации ПЛК устанавливается: до какого времени после получения последнего запроса ПЛК продолжает функционировать, поддерживая последний заданный режим, после чего переходит в нужный при данной аварийной ситуации режим работы.