Методы рациональной автоматизации производства

МЕТОДЫРАЦИОНАЛЬНОЙ
АВТОМАТИЗАЦИИ
ПРОИЗВОДСТВА

Выборсредств
Оранизациятендера
Анализфнционирования
Управлениеразвитием
Оценаэффетивности

Инфра-Инженерия
Мосва
2009

Э.Л.ИЦКОВИЧ

Методырациональнойавтоматизациипроизводства

УДК681.5
ББК32.965
И96

МЕТОДЫРАЦИОНАЛЬНОЙАВТОМАТИЗАЦИИПРОИЗВОДСТВА

Рассматриваетсяшироийрзадачэффетивнойавтоматизациипромышленныхобъетов:
-анализрынапрораммныхитехничесихсредствавтоматизацииипозиционированиенанемроссийсихчастниов;
-техничесиетребованиянасредства/системыавтоматизации;
-пронозэффетивностиразрабатываемыхсистемавтоматизации;
-оранизацияипроведениеонрсов(тендеров)длявыбора
средств/системавтоматизации;
-адитэффетивностиэсплатиремыхсистемавтоматизации;
-достижениерациональнооровняавтоматизациипроизводства;
-распределениефинансовыхресрсовнапроетыавтоматизации.
Книарассчитананасотрдниовслжбавтоматизациипредприятий;наспециалистовпоавтоматизациивпроетныхинститтах,
НИИиОКБ;наразработчиовипроизводителейсредствисистем
автоматизации;насистемныхинтератороввобластиавтоматизации.
Книаможетиспользоватьсяпреподавателямивачествечебноопособияпорсамавтоматизации,атажеаспирантамииначнымиработниамивобластиавтоматизациипредприятий,посольдаетсрезсовременноосостоянияавтоматизациипроизводстваиприводитметодыееразвитиясчетомвозможностейсовременныхпрораммныхитехничесихсредствиимеющихсяпредприятийфинансовыхресрсов.

М.:«Инфра-Инженерия»,2009.-256с.

©ИцовичЭ.Л.,2009
©Издательство«Инфра-Инженерия»,2009

ISBN5-9729-0020-6

Обавторе

Дотортехничесихна,профессорЭ.Л.Ицовичзаведющийлабораториейметодовавтоматизациипроизводства
вИнститтепроблемправленияим.В.А.ТрапезниоваРоссийсойаадемиина(ИПУРАН),широоизвестенвсреде
специалистоваодинизведщихэспертовионсльтантовпопроблемамавтоматизациипроизводства.Ононсльтиретпредприятияповыбор,внедрению,эсплатациисистемавтоматизации;онсльтиретпроизводителейсредств/
системавтоматизациипоповышениюонрентоспособностивыпсаемойимипродции;проводитэспертизывразличныхобластяхавтоматизациипроизводстванапредприятияхэлетроэнеретии,химии,металлрии,нефтеазовоо
омплеса.
Э.Л.Ицовичивозлавляемаяимлабораторияразрабатываютметодыиалоритмыонтроля,правленияипланированияпроизводствахимио-технолоичесоотипа.Пратичесимирезльтатамиэтихразработоявляютсямноочисленные
внедренияонретныхсистемавтоматизацииосновныхтехнолоичесихпроцессовнаотдельныхпредприятияхрядаотраслей.
Э.Л.Ицовичявляетсяавтором12монорафийисвыше
250статейповопросамавтоматизациипроизводства.Онвыпсаетпериодичесиесборниианализарынаавтоматизацииисопоставленияоднотипныхпрораммныхитехничесих
средств/системразныхпроизводителей.
Даннаяниаявляетсяобобщениемэспертныхионсалтиновыхработавтораиразработанныхимметодовавтоматизации,выполненныхвпоследниеодыипрошедшихспешнюапробациюнапромышленныхпредприятиях.Внейрассматриваетсяшироийрзадач,нацеленныхнареализацию
эффетивнойавтоматизациипромышленныхобъетов.

Методырациональнойавтоматизациипроизводства

Введение

Саждымодомроссийсиепредприятияделяютвсебольшеевниманиеавтоматизациипроизводства.Кэтомвынждаетих,соднойстороны,моральноеи,особенно,физичесое
старениеимеющихсясредствавтоматизации,а,сдройстороны,борьбазаместонарынедлясвоейпродции,посольихонрентоспособностьипопроизводительности,ипоачеств,ипосебестоимостивнемалойстепениопределяется
имеющимсяровнемавтоматизациипроизводства.Особенно
проявляетсяповышениеинтересаавтоматизациипредприятий,работающиханавнтренний,таинавнешнийрынои/илиимеющихразвивающийсяспроснасвоюпродцию.К
нимотносятся,впервюочередь,предприятиянефтеазовоо
омплеса,энеретии,чернойицветнойметаллрии,нефтехимииихимии,стройматериалов,целлюлозно-бмажнойипищевойотраслейпромышленности.
Наблюдающеесявеличениезатратнаавтоматизациюповышаетзначимостьихнаиболеерациональноовложения,а
это,всвоюочередь,заставляетболеевнимательноотнестись
вопросамвыборасредствисистемавтоматизации,эффетивнойихэсплатации,использющейвсезаложенныевних
возможности,обоснованномповышениюровняавтоматизации.
Методыразрешенияперечисленныхпроблемрассматриваютсявние.Исходнымиданнымидлянихявляютсяточностьи
полнотасодержаниятехничесихтребованийнаотдельные
средства/системыавтоматизации,свойстваихаратеристии
современныхпрораммныхитехничесихсредств,правиларациональнооповедениянасществющемрынеавтоматизации.Этотрвопросовтажеподробнообсждаетсявотдельныхлавах.
Особоевниманиевниепривыборесредств,развитии
автоматизациипроизводства,распределениифинансовыхресрсовнаотдельныемероприятияпоавтоматизацииделяется
ислючениюлюбооволюнтаризмаивлияниясбъетивных
фаторовнапринятыерешения.Этомспособстветточная

Введение

Методырациональнойавтоматизациипроизводства

постановарассматриваемыхзадач,формализацияосновных
этаповихрешенияиомпьютернаяреализацияэтихэтапов.
Материалниипоследовательноохватываетосновныевопросыразвитияавтоматизациипроизводства,оторыесовместнорешаютчастниисществющеорынаавтоматизации:
-разработчии,производителиипродавцыпрораммныхи
техничесихсредств/систем;
-проетныеиинжинириновыефирмывобластиавтоматизациипредприятийразличныхотраслей;
-системныеинтераторывобластиавтоматизациипроизводства;
-фирмы,специализирющиесянамонтажесредств/систем
автоматизации;
-предприятия-заазчии,приобретающиеиэсплатирющиесредства/системыавтоматизации.
Задачивыбораиприобретениясредств/системавтоматизациирассмотреныприразличныхформлировахипостановах,приразличныхвариантахисходныхданных,приразличныхритерияхотборасредств/систем.
Книапредставляетсобоюобобщениепроводимыхвтечениерядапоследнихлетработавторапоонсльтированиюпредприятийразличныхотраслейвобластиразвитияихровняавтоматизацииипоонсльтированиюпроизводителейсредств/
системавтоматизациивчастиповышенияонрентоспособностиихпродцииавтоматизациинароссийсомрыне.Изложенныевнейметодыбазирютсянаопытепроведенияавтороммноочисленныхонретныхразработо,типыоторых
перечисленыниже:
-периодичесийанализтещеосостоянияразличныхсетороврынаавтоматизацииитенденцийихразвития;
-сопоставлениеоднотипныхпрораммныхи/илитехничесихсредств/системразныхпроизводителей;
-помощьвразработетехничесихтребованийнасистемы
автоматизациипроизводственныхобъетовразличныхлассов;
-оранизацияипроведениеонрсов(тендеров)напродциюиработыпоавтоматизациипроизводственных
объетов;
-эспертизыразличныхдоментальныхматериаловпоавтоматизации:предложенийсистемныхинтераторов,техничесихирабочихпроетов,онрсныхзаяво;
-адитдействющихсистемавтоматизациииреоменда

циипоповышениюэффетивностиихработы;
-разработастратеииразвитияавтоматизациипроизводства
идостижениярациональнооровняавтоматизации;
-распределениевыделенныхфинансовыхсредствнаотдельныеинновационныемероприятия,влючаямероприятияпо
автоматизациипроизводства.
Приведенныевниеотдельныесведенияосредствах/системахавтоматизациибольшейчастьюпочерпнтыизприлааемойнимдоментации.
Вниеприведеныпримерыонретныхситаций,возниавшихприпроведенииотдельныхработ:неоторые"ориинальные"решенияотдельныхроводящихлицфирм,оранизаций,предприятий;отдельные"ориинальные"отрывидоментовпоонретнойавтоматизациипроизводства;достаточно"ориинальное"поведениесотрдниов,работающихссистемамиавтоматизации.Всеэтипримерыпочерпнтыизобщенияавторасзаазчиамионсалтиновыхработ,изанализа
работыотдельныхсистем,изопытапроведенияонретных
онрсовнапродциюавтоматизации,извыполненныхэспертизонретныхдоментальныхматериалов.
Посодержаниюиформеизложенияниарассчитананалиц,
принимающихрешенияпоразвитиюавтоматизациипроизводства;нароводителейисотрдниовотделовинформатизациииавтоматизациипредприятий;нароводящийобслживающийиремонтныйперсоналслжбКИПиавтоматиипредприятий;наспециалистовпоавтоматизациивинжинириновых
фирмах,проетныхоранизациях,НИИиОКБ;наразработчиовипроизводителейпрораммныхитехничесихсредстви
системавтоматизации;наперсоналонсалтиновыхоранизацийисистемныхинтератороввобластиавтоматизации.
Онаможетиспользоватьсяпреподавателямиинститтов,
читающимилеционныерсыпоавтоматизациипроизводства,
вачествечебноопособия;атажеаспирантамииначными
работниамивразличныхобластяхинформатизациииавтоматизациипредприятий,посольдаетсрезсовременноосостоянияавтоматизациипроизводстваипредлааетметодыее
развитиясчетомвозможностейсовременныхпрораммныхи
техничесихсредствиимеющихсяпредприятийфинансовых
ресрсов.

Введение

Методырациональнойавтоматизациипроизводства

ГЛАВА1
ТЕКУЩЕЕСОСТОЯНИЕ
РОССИЙСКОГОРЫНКА
АВТОМАТИЗАЦИИ

Вданной,начальнойлавепредставленыосновныеисходныеположенияибазовыепонятия,оторыеповсеместноиспользютсявпоследющемизложении;раторассмотрено
современноесостояниеинаправленияразвитиясредствисистемавтоматизации;приведенысществющиеособенности
российсоорынасредствисистемавтоматизацииипроисходящиенанемизменения;выделеныосновныеспособыприобретенияимисредствисистемавтоматизации.Всеэтиэлементыобщихвопросовавтоматизацииявляютсятемфндаментом,наоторомпостроеновседальнейшеесодержание
нии.Вцеломматериалэтойлавывводитчитателявпроблематинииистанавливаетоднозначноепониманиетерминов,понятийилассифиационнооподразделениясредств
исистемавтоматизации.

1.1.КЛАССИФИКАЦИЯИТЕРМИНОЛОГИЯ
СОВРЕМЕННЫХСРЕДСТВИСИСТЕМ
АВТОМАТИЗАЦИИ

Чтобыдостичьоднозначноосчитателемпониманияиспольземыхвниетерминовитемсамымзаранееочертить
ррассматриваемойтематиицелесообразноазать,что
бдетпониматьсявдальнейшемподнаиболееобщимиотдельныминаименованиямилассовсредствисистемавтоматизацииинааихровняхправленияпредприятиемони
использются.Этимосновнымпонятийнымитерминолоичес

имвопросампосвященнастоящийраздел.Болееполноеи
подробноепояснениевсехвведенныхвнитерминовбдетпроизводитьсяпомереихиспользованиявдальнейшем
изложении.
Просмотримпоследовательносредстваисистемыавтоматизации,использемыенавсехровняхправления,начинаяс
самоонижнеополевооровняполченияинформациио
протеаниипроизводственныхпроцессовивыдачиправляющихвоздействийнанихизаанчиваясамымверхнимровнем
хозяйственно-оранизационнооправленияпредприятием.
Нанижнем(полевом)ровнеправленияпроизводственнымобъетом-ровнемониторинапроизводственныхпроцессовиисполненияправляющихомандприменяютсяследющиесредства:
-датчии[1]-автоматичесиеизмерительныеприборы,
становленныенепосредственнонапроизводственномобъетеионтролирющиеотдельныеоличественныевеличины
(большейчастьюфизичесие,ночастичноихимичесиепоазатели);
-исполнительныемеханизмы-автоматичесиеправляющиесредства,становленныенепосредственнонаобордованиипроизводственноообъетаипреобразющиеомандыотсредствавтоматииилиотоператороввнепосредственныевоздействиянарелирющиеизапорныеораныобордования;
-полевыеприборы(средства)-обобщенноенаименованиедатчиовиисполнительныхмеханизмов;
-автоматичесиеанализаторы-приборыачественноо
анализа,станавливаемыевцехахилилабораторияхдляопределенияхимичесооифизичесоосоставасырьевыхомпонентов,полфабриатовиотовойпродции;
-полеваясеть-сетьилишина,соединяющаяонтроллер
сполевымиприборами(есливпоследниевстроенмиропроцессор)илионтроллерсеовыноснымиблоамиввода/
вывода,размещеннымивнепосредственнойблизостиотполевыхприборов.
Наследющем,среднем(промышленном)ровнеправленияпроизводственнымобъетом-ровнеавтоматичесооонтроляиправления-работаютмиропроцессорныесредстваавтоматизации.Нижеобозначеныосновныеиспольземыенаэтомровнесредстваисистемы:

ГЛАВА1.Тещеесостояниероссийсоорынаавтоматизации

Методырациональнойавтоматизациипроизводства

-онтроллер[2]-ниверсальное,прораммиремоемиропроцессорноесредство,реализющеезаданныепрораммыонтроляиправления;
-промышленнаясеть-сеть,соединяющаяонтроллеры
междсобоюисрабочимистанциямиоператораилиссервером;
-сетевойомплесонтроллеров-рппаодно-илиразнотипныхонтроллеров,имеющихрядмодифиаций,отличающихсядротдрахаратеристиами,возможностямирезервирования,приспособлениемразнымсловияморжающей
среды,числомподлючаемыханаловвходаивыхода,новзаимосвязанныхединойпромышленнойсетьюиработающихпод
одинаовымсистемнымпрораммнымобеспечением;
-распределеннаясистемаправления(DistributedControl
SystemилисоращенноDCS)[3]-принятый,восновномв
зарбежнойпратие,термин,обозначающийсистем,состоящюизсетевооомплесаонтроллеровбольшоймощностиибольшойразмерностипочислподлючаемыханалов
входаивыхода;рабочихстанций;серверов;системнооиприладноопрораммноообеспечения,обеспечивающеонеобходимыефнциионтроляиправления;
-прораммно-техничесийомплес(ПТК)-российсое
наименование,объединяющеесетевойомплесонтроллеровсрабочимистанциями(близоепосмыслзарбежномнаименованиюDCS).
Наверхнем(информационном)ровнеправленияпроизводственнымобъетом-ровнеавтоматизированноонаблюдения
заходомтехнолоичесоопроцессаиправляющихвоздействийработаетоператоринаходятсяследющиесредства:
-рабочаястанцияоператора-пратичесиэтототили
инойперсональныйомпьютервобычномилипромышленномисполнениисоднимилинесольимимониторами,славиатрой(и/илимышью),соднимилинесольимипринтерами,реализющийвзаимосвязьоператорасонтроллерами;
-информационнаясеть-сеть,соединяющаярабочиестанциимеждсобоюиссервером(приналичиипоследнео)и
имеющаявыходнаорпоративнюсетьпредприятия;
-сервер-содержащийтещюиисторичесюбазыданныхомпьютер;прилиент-сервернойстртреПТКчерез
неореализетсясвязьонтроллеровсрабочимистанциями
операторов.