Системы промышленной автоматики

С 80-х годов прошлого века усовершенствование автоматизированных систем управления предприятием (АСУ ТП) продолжается непрерывными темпами. Для российской действительности наиболее актуальными и доступными являются системы промышленной автоматики, осуществляющие надзор за энергопотреблением промышленных объектов – автоматизированные системы учета и контроля энергоресурсов (АСКУЭ). Эта статья продолжает серию материалов, посвященную энергосберегающим технологиям.

Направление АСКУЭ в 2011 году наиболее перспективно с точки зрения внедрения на отечественных предприятиях. Это динамически развивающееся направление промышленной автоматики обладает открытой модульной структурой. Данная архитектура позволяет осуществлять подбор оптимального для любого предприятия варианта и поддерживать систему в актуальном состоянии.

«Нижний» уровень автоматизации (одноуровневая система) – это комплекс приборов учета, предназначенных для работы в полевых условиях. Основа работы системы – мощные микропроцессоры, позволяющие воспользоваться такими преимуществами:

• Использование многозадачной операционной системы (Windows) с возможностью одновременной обработки данных большого количества датчиков (узлов учета энергии) с ее моментальной обработкой и предоставлением в удобном для оператора виде;

• Цифровая обработка информации с возможностью накопления данных и передачи телекоммуникационными путями;

• Длительный период использования системы с минимальными затратами на модернизацию;

• Интеграция (как вертикальная, так и горизонтальная) с другими подсистемами и взаимодействие с реляционными базами данных;

• Поддержание актуальности программных и аппаратных средств на протяжении всего жизненного цикла системы.

Создание двухуровневой системы АСКУЭ позволяет уйти от нормативного учета электроэнергии, когда контролируется лишь превышение заданной нормы потребления. Теперь учет использования ресурсов ведется по факту. Существует возможность оперативного планирования и перераспределения источников энергии.

АСКУЭ появилась на рынке тридцать лет назад. Используемое в то время первое поколение системы отечественного производства (завод ВЗЭТ) представляло одноуровневую систему электроиндукционных датчиков точности 1-2 %%, устройства формирования импульса и импульсные счетчики. Спустя десять лет появились двух- и трехуровневые системы («ВЗЭТ», «Точмаш», «Энергия») с возможностью обработки архивных данных на персональных ЭВМ. Третье поколение АСКУЭ получило серверную архитектуру и обработку средствами двух ОС, начали использоваться контроллеры (НПФ «МИР», СП «Метроника», ИПУ РАН).

Теплосчетчики Эльф (ООО «Эльф-Электро», Московская область. Обслуживание теплосчетчиков - это одно из направлений деятельности компании Призма : комплексное решение по оптимизации, монтажу, ремонту и сервисному обслуживанию приборов учета инженерных систем, автоматизированных систем контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) в городах Выкса, Кулебаки, Муром

В современных АСКУЭ первый (полевой) уровень представлен интеллектуальными учетными приборами, объединившими функции измерителя, устройства связи и контроллера. Архитектура клиент-сервер представлена с максимальным уровнем децентрализации. Полевой прибор учета энергии – это комплекс первичных датчиков, источник питания, преобразователь и вычислитель. Устройство снабжено оперативной памятью достаточной емкости и интерфейсами связи. Вычисления и сбор данных проводится посредством одного или нескольких мощных микропроцессоров. Локальный монитор предоставляет возможность использования интерфейса для оперативного вмешательства в процесс сбора данных или изменения диапазона настроек измерения. Климатическая и антивандальная защита обеспечена специальными кожухами.

Организовать много тарифный режим измерения, защиту от несанкционированного доступа, провести метрологическую проверку и автоматически отрегулировать «ноль», синхронизировать таймер узел учета с таймером сервера – возможности, присущие современной двухуровневой системе АСКУЭ. Подключение внешних серверов осуществляется по протоколу DDE. Класс точности электронного счетчика 0,2 - 5 %, точность шкалы тепла – 2 %. Учет производится в режиме «мягкого» реального времени. Измеряемым параметром системы является «коммерческое» время, которое поддерживает вся система. Для готовых комплексных решений АСКУЭ используются существующая на предприятии офисная техника, организованная в локальную сеть.

Перспективным направлением в развитии АСКУЭ является интеграция в систему коммуникации линий сотовой и беспроводной связи. Ожидается создание бюджетных вариантов систем энергоучета с небольшим количеством узлов контроля, но более широким диапазоном измерения. Результатом внедрения таких систем станет переход от документирования энергозатрат к гибкой системе ценообразования, учитывающей целевое использование ресурса. Конечная цель использования АСКУЭ – снижение затратной доли энергопотребления в промышленном производстве.