Для чего нужны и где используются шкафы АСУ ТП: что это, функции, технологии и применение
Для чего нужны шкафы АСУ ТП: что это, функции, технологии, применение

31 августа 2022

Шкаф АСУ представляет собой узел, в котором содержится автоматизированная система управления. Он обеспечивает работу с разными технологическими производственными процессами без необходимости привлечения сотрудников.

Оглавление

Особенности

Виды шкафов АСУ ТП

Конструкция и компоненты

Функции

Преимущества АСУ ТП

Особенности

В составе шкафов имеются различные комплекты оборудования, а они сами обязательно должны функционировать все зависимости от того, в каких условиях ведется работа. Есть несколько требований, актуальных применительно ко всем типам шкафов АСУ:

  • Можно создавать разветвленную систему управления, которая хорошо масштабируется;
  • Узел может работать корректно при влажности до 65% и температуре в пределах -30 - +60 градусов Цельсия, сейсмической активности до 9 баллов.

В последние годы шкафы управления АСУ ТП пользуются повышенной популярностью, и они чаще стали встречаться на многих объектах:

  • Насосные станции;
  • Производства различной направленности;
  • Котельные и ТЭЦ;
  • Пожарные станции;
  • Станции очистки стоков и перекачки воды;
  • Пожарные станции;
  • Объекты общественного назначения, ориентированные на диспетчеризацию и автоматизацию инженерных систем;
  • Газовые установки, станции и пункты;
  • Объекты автоматизации пожарной сигнализации.

Такие управляющие узлы необходимы в конструкциях иного назначения, где требуется выполнить автоматизацию рабочих процессов.

Виды шкафов АСУ ТП

Всего существует 4 вида шкафов АСУ ТП, которые между собой различаются по назначению:

  • Сетевые;
  • Серверные;
  • Кроссовые;
  • Системные.

Серверные шкафы бывают нескольких видов — это серверы, рабочие станции, KVM-консоли.

В качестве сетевых выступают коммутаторы, патч-панели, маршрутизаторы.

Системные шкафы – это обширная категория, куда входят контроллеры, корзины расширения ввода-вывода и прочие. Их можно разделить на шкафы системы управления процессом и обеспечения безопасности.

Кроссовые шкафы выполнены в формате клеммников для подсоединения полевых устройств, барьеров, обеспечивающих защиту от искр, реле, терминальных плат для сопряжения полевых устройств с моделями ввода-вывода. Выпускаются в искробезопасности и неискробезопасном исполнении.

Конструкция и компоненты

Разные версии коммуникационных шкафов АСУ ТП часто обладают различающейся конструкцией. Все зависит от целей их применения. Однако, любое устройство должно содержать 4 компонента, которые признаны обязательными:

  • Рабочий орган – часть, выполняющая поставленную задачу. Примером можно назвать насос, задвижку, электроуправляемый клапан и прочие.
  • Привод рабочего органа, который запускает все в движение. Может быть дизельным, пневматическим, гидравлическим или электрическим.
  • Информационная система, работающая за счет различных термометров, датчиков, спидометров, барометров и прочих. Сигналы вырабатываются на выходе, и они должны быть пропорциональны параметрам, которые отслеживаются. Могут быть аналоговыми, дискретными или частотными.
  • Шкафы управления, которые обеспечивают выработку управляющих воздействий на приводы исполнительных механизмов по командам, поступающим от оператора и по сигналам от наружных датчиков.

Внутреннее наполнение шкафов управления предполагает наличие следующих приборов:

  • Элементы коммутации – разъемные и клеммные соединения, контакторы, автоматические выключатели, реле, пускатели;
  • Аппараты защиты – реле и предохранители защиты от роста сетевого напряжения, перегрузки по току и коротких замыканий;
  • Расходомеры, счетчики;
  • Частотные преобразователи – устройства, которые обеспечивают регулирование частоты вращения асинхронных электродвигателей в широких пределах;
  • Разъемы, необходимые для подсоединения к локальным сетям посредством интерфейса с двумя проводами – RS 495;
  • Устройства плавного пуска – коммутаторы напряжения на базе полупроводников, которые ограничивают пусковые токи электромоторов, а также обеспечивают защиту от перегрузок;
  • Средства управления – программируемые контроллеры на базе микропроцессоров.

Обязательными компонентами любого шкафа АСУ ТП является:

  • Шина защитного заземления;
  • Концевые выключатели, отслеживающие открытие дверей;
  • Изолированная шина заземления для рабочих инструментов;
  • Термостат, обеспечивающий управление нагревателем;
  • Термодатчик для шкафа;
  • Нагреватель;
  • Лампа внутреннего освещения шкафа с розеткой;
  • Замок с ключом;
  • Датчик, который отслеживает задымленность помещения.

Обычно корпус шкафа навешивается на стене, либо устанавливается на специальную подставку или на пол. Выпускается из пластика или металла, оснащен дверцами, съемными обшивками и внутренними панелями.

Для защиты персонала от поражения электрическим током обычно выполняется заземление корпуса. Чтобы обеспечить удобство управления для работников, индикации и сигнализации на передней панели дверцы имеются тумблеры, кнопки, переключатели, приборы для измерения.

Функции

Решить основную задачу АСУ ТП – проведение любых операций по заданному алгоритму и без сбоев, можно, если шкаф будет полноценно выполнять несколько функций:

  • Обеспечить защиту аппаратуры и сети от перегрузок по току, переходить на запасной источник питания в случае, когда основной оказался обесточен;
  • Диагностировать и регулировать рабочие режимы техники и все сопровождающие процессы;
  • Транслировать информацию на пункт диспетчеризации;
  • Активировать систему аварийной сигнализации;
  • Выполнять команды, поступающие от диспетчера;
  • Архивировать поступающие данные;
  • Работать в автоматическом, ручном или полуавтоматическом режиме.  

Преимущества АСУ ТП

Основное назначение систем управления технологическими процессами состоит в том, чтобы существенно облегчить деятельность и быт человека. При внедрении автоматики на любом уровне и с различной функциональностью можно скоординировать работу на предприятии или каком-то производстве. От обслуживающего персонала требуется только координация работы оборудования на объекте, за которым они следят.

Есть несколько преимуществ АСУ ТП:

  • Полноценная защита производственных мощностей;
  • Автоматический замер технических параметров и их регулировка;
  • Сбор сведений для последующей обработки о том, в каком исходном состоянии находится вся система;
  • Посредством автоматических систем управления технологическими процессами обеспечивается руководство объектом на определенном удалении.

Благодаря автоматизации систем управления технологическими процессами можно обеспечить полноценное увеличение производительности, обеспечивая полную безопасность. Это же позволяет сильно снизить трудозатраты.

Закажите услугу прямо сейчас и получите дополнительную скидку 10%
Все партнеры

Наши клиенты

Наш офис