Программно-технический комплекс

11.03.2021

Программно технические комплексы - это комплекс микропроцессорных средств автоматизации (микропроцессорные контроллеры, устройства связи с объектом УСО), пульты индикации оператора и серверы различного назначения, промышленные сети, позволяющие соединять перечисленные компоненты, программные контроллеры и пульты индикации оператора. PTC в основном предназначены для создания распределенных систем управления процессами с различными информационными возможностями (от десятков сигналов ввода/вывода до сотен тысяч) в самых разных отраслях промышленности.

Роль и принцип работы

Большую роль в широком распространении ПТК сыграло совершенствование элементарной базы для создания малых и высокоскоростных микроконтроллеров, повышение надежности компьютерных сетей управления, разработка эффективного программного обеспечения для промышленных контроллеров и операционных станций.

Заложенные при разработке ПТК принципы определения типа, унификации и агрегатирования позволяют добиться полной совместимости всех элементов комплекса, в том числе контроллеров, дисплеев консолей оператора, интерфейсов и протоколов обмена сетевыми и другими, такой подход позволяет значительно сократить время на проектирование и установку кулачка, ввод в эксплуатацию работ.

Классификация ПТК

Все ПТК с универсальным микропроцессором делятся на классы, каждый из которых рассчитан на определенный набор выполняемых функций и соответствующий объем полученной и обработанной информации об объекте управления.

  • Контроллер на основе персонального компьютера (ПК) Контроллеры на базе ПК обычно используются для управления небольшими закрытыми объектами в промышленности, в специализированных системах автоматизации медицины, научных лабораториях, средствах связи. Общее количество входов / выходов такого контроллера обычно не превышает нескольких десятков, а набор функций обеспечивает сложную обработку измерительной информации с расчетом нескольких управляющих эффектов.
  • Локальные контроллеры (PLC) Делятся на встроенные и автономные. Контроллеры данного класса обычно имеют низкую или среднюю вычислительную мощность. Мощность является сложной характеристикой, в зависимости от количества бит и частоты процессора, а также объема оперативной и постоянной памяти. Локальные контроллеры чаще всего имеют десятки операций ввода-вывода от датчиков и приводов, но есть модели контроллеров, которые поддерживают более ста операций ввода-вывода. Контроллеры реализуют простейшие типичные функции для обработки информации о измерениях, блокировок, регулирования и программного логического управления. Многие из них имеют один или несколько физических портов для передачи информации в другие системы автоматизации.
  • Комплексный сетевой контроллер (ПЛК, сеть). Сети PTC наиболее широко используются для управления производственными процессами во всех отраслях промышленности. Минимальный состав данного класса PTC предполагает наличие следующих компонентов:
  • набор контроллеров;
  • несколько рабочих станций отображения операторов;
  • системная (промышленная) сеть, соединяющая контроллеры между собой и контроллерами с рабочими станциями.
  • Распределенные маломасштабные системы управления (DCS, SMOLLER Scale). Этот класс PTC с микропроцессором превосходит большинство комплексов сетевых контроллеров по мощности и сложности выполняемых функций. В целом этот класс имеет еще ряд ограничений по объему автоматизированного производства (около десятка тысяч контролируемых параметров) и набор реализованных функций. Основные отличия от предыдущего класса: несколько большее разнообразие модификаций контроллеров, блоков ввода-вывода, большая мощность центральных процессоров, более совершенная и гибкая сетевая структура. Как правило, PTC этого класса имеет развитую многоуровневую сетевую структуру. Таким образом, нижний уровень может взаимодействовать между контроллерами и рабочей станцией компактно расположенного узла процесса, а верхний-между несколькими узлами друг с другом и рабочей станцией менеджера всего автоматизированного производственного узла. На верхнем уровне (уровне рабочих станций операторов) эти комплексы, по большей части, имеют достаточно развитую информационную сеть.
  • Распространение

    Производство ПТК началось в конце 1970-х годов ряд зарубежных фирм (Honeywell, Foxboro, Yokogawa и др.). В 1980 – 1990-х годах появились ПТК отечественного производства (ПТК «Период», ПТК-ТЛС, ПТК РСУ, МП-8000М, МК-8000) настоящее время на российском рынке нашли распространение свыше сотни ПТК отечественного и зарубежного производства. Среди отечественных выгодно выделяются ПТК Квинт, Саргон, КРУГ, Круиз, Дирижер, Техноконт, Деконт.