Программирование асу тп обучение
Изучаем многоуровневую архитектуру АСУ ТП и роль каждого уровня в управлении процессами: КИП и исполнительные устройства нижнего уровня, уровень управления оборудованием (уровень ПЛК), уровень диспетчерского-операторского управления (уровень SCADA-систем), уровень управления технологическим процессом (MES), уровень планирования ресурсов предприятия (ERP).
Подробно разберем существующие виды оборудования и программных решений на каждом уровне АСУ ТП, их предназначение и функции. Познакомимся с решениями ряда ведущих вендоров.
Модуль 2. Теория автоматического управления и ПИД-регулирование
Получаем знания о фундаментальных принципах управления, алгоритмах функционирования, и математическом описании автоматических систем управления. Уделяем при этом внимание анализу устойчивости систем управления и оценке качества переходного процесса.
Далее изучаем методы улучшения качества регулирования, корректирующие устройства, промышленные регуляторы. Отдельно остановимся на вопросах выбора типа регулятора и расчёта настроек регулятора, а также настройки системы на работу с ПИД-регулятором.
Модуль 3. Промышленные диаграммы
Начнём с того, что рассмотрим основные виды схем по ISO 10628-1, используемые в зарубежных компаниях и на отечественных предприятиях, их задачи и принципы их построения:
- блок-схемы (Block Diagrams)
- схемы потоков процесса (process flow diagram (PFD))
- схема инженерных сетей (utility flow diagram (UFD))
- cхема трубопроводов и КИПиА (piping and instrumentation diagram (P&ID))
- функциональные схемы автоматизации (ФСА)
Далее вы кратко изучите стандарты обозначений графических элементов промышленных диаграмм. После этого мы затронем тему программного обеспечения которое может помочь при создании данного вида схем и потренируемся в разработке промышленных диаграмм. В практической части вы самостоятельно составите P&ID и ФСА для различных технологических процессов.
Модуль 4. Технологические процессы производства
Вы узнаете, зачем специалисту АСУ ТП необходимы глубокие знания в технологическом процессе и тесное взаимодействие с технологами производства.
Выясним, какие основополагающие документы сопровождают технологический процесс. Подробно на примере пищевой отрасли разберем, что такое технологический процесс производства, из каких этапов он состоит и как подойти к его изучению.
Разберем состав оборудования и режимы его работы, а также контрольно-измерительных приборов при производстве винного материала для слабоалкогольных напитков.
Все это позволит вам научиться разбирать «на молекулы» любой технологический процесс, что обязательно понадобится вам в дальнейшем в вашей профессиональной деятельности при создании новой или эксплуатации существующей системы автоматизации производства.
Модуль 5. Основы электротехники
Изучаем линейные электрические цепи постоянного и переменного тока, трехфазные цепи и их основные компоненты. Анализируем режимы их работы, учимся читать электрические схемы.
Затем рассматриваем магнитные цепи и трансформаторы, разбираем синхронные и асинхронные машины, машины постоянного тока, их устройство и принцип действия.
Далее рассматриваем коммутационные приборы и виды защиты цепей (кнопки, автоматы), связь предельных токовых нагрузок с сечением кабеля, принцип действия и схемы включения УЗО, реле контроля напряжений и токов.
В заключении знакомимся с режимами питания и нагрузки, схемой питания нагрузки с АВР, схемой гарантированного питания нагрузки с применением микроконтроллеров управления, ИБП.
Модуль 6. Электроника и схемотехника.
Изучаем физику электронных процессов в полупроводниках и электрических переходах. Рассматриваем виды серийно выпускаемы твердотельных электронных приборов, сферы их применения, принципы их построения и работы, а также их структурные схемы.
Осваиваем методы анализа электронных процессов в приборах и расчета их параметров и характеристик.
Учимся выбирать полупроводниковые приборы для применения в электронной аппаратуре.
Модуль 7. Основы работы с ПЛК
Вы познакомитесь с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК), их составными элементами (процессорный модуль и блок питания, дискретные входы и выходы, аналоговые входы и выходы, интерфейсные и специальные модули), видами исполнения и защиты.
Научитесь настраивать дискретные входы ПЛК и обрабатывать их состояния на языке ST и LD, подключать датчики к аналоговым входам ПЛК, настраивать входы. Освоите программирование с использованием сигналов с аналоговых входов.
На этом модуле вы сделаете свой первый небольшой практический проект в программной среде Codesys с использованием языков МЭК.
Модуль 8. Исполнителные устройства в системах промышленной автоматики
Подробно разбираем технические особенности, устройство, сферы применения и способы подключения для различных видов исполнительных устройств: асинхронные электродвигатели, устройства плавного пуска, преобразователи частоты, сервоприводы, механические приводы, тиристорные и симисторные исполнительные устройства, твердотельные реле, соленоиды, клапаны на жидкости и газы, пневмораспределители.
Модуль 9. Средства измерения в АСУ ТП
Рассматриваем типы измерений и основные метрологические характеристики, обязательные процедуры со средствами измерений (сертификация, поверка) и особенности измерений в АСУ ТП.
Подробно изучаем разновидности, особенности использования, конструктивное исполнение, способы подключения и организацию обмена данными современных приборов для измерения температуры, давления, уровня жидкости, расхода жидкости и газов, веса, вибрации, определения состава и свойств жидкостей и газов.
Модуль 10. Основы систем человеко-машинного интерфейса HMI и SCADA
Вы узнаете, что такое системы человеко-машинного интерфейса (HMI) и SCADA. Разберетесь с их архитектурой и функциональными возможностями, а также узнаете как организован обмен данными с другими элементами АСУ ТП. Познакомитесь с основными SCADA-пакетами, представленными на рынке. Кроме этого, вы узнаете основные принципы настройки и программирования SCADA.
Модуль 11. Промышленные сети, протоколы и интерфейсы
В этом модуле вы познакомитесь с топологией промышленной сети, сигналами в системах АСУ ТП, физическими интерфейсами (RS-232, RS-485, RS-422, Ethernet) и протоколами передачи данных (Modbus, Profibus, CAN, HART, BacNet и другие), а также узнаете, как организовать обмен информацией между устройствами, входящими в состав автоматизированной системы (компьютерами, контроллерами, датчиками, исполнительными устройствами).
Разберем основные виды сетевого оборудования, а также вопросы снижения помех в сетях.
Модуль 12. Основы мехатроники
Этот учебный модуль разработан совместно с компанией Fanuc.
Углубимся в понятия мехатроники и робототехники, технологическое обеспечение мехатронных систем, технологическое обеспечение робототехнических систем, современные мехатронные и робототехнические модули и системы, разберем примеры реализации больших современных мехатронных систем.
Модуль 13. Технико-экономическое обоснование проектов
Выясним, для чего необходимо делать технико-экономическое обоснование (ТЭО) проектов в сфере АСУ ТП, будь то создание новой или расширение существующей системы.
Изучаем требования к выполнению и оформлению ТЭО, его составные части. Учимся оценивать такие показатели проекта автоматизации, как: уровень качества и функционал, эффективность и прибыльность. Разбираемся в том, как спланировать работы по разработке и внедрению АСУ ТП и соответствующие затраты.
В процессе изучения этих вопросов вы потренируетесь самостоятельно разрабатывать отдельные разделы ТЭО.
Модуль 14. Техническое задание на проектирование АСУ ТП
Тренируем практический навык разработки технического задания, который необходим при создании новой или расширении существующей АСУ ТП.
Узнаем нормативные требования, стандарты и рекомендации к подготовке технического задания. Разберем структуру технического задания и выясним, какие данные необходимы для его составления и где их можно взять.
По результатам прохождения данного модуля вы самостоятельно разработаете техническое задание, которое в качестве шаблона вы сможете использовать в своей дальнейшей профессиональной деятельности.
Модуль 15. Разработка архитектуры и проектирование АСУ ТП
Учимся выстраивать архитектуру АСУ ТП: расскажем об основных подходах к выбору наиболее оптимальной архитектуры системы автоматизации и подбору оборудования АСУ ТП с учетом требований по надежности, безопасности и экономической эффективности.
Модуль 16. Разработка рабочей документации
Изучаем процесс разработки проекта для АСУ ТП и АСУП и подготовки сопроводительной документации к нему. Данный навык необходим не только разработчикам проекта, но и АСУшникам в роли заказчика — для того, чтобы научиться обеспечивать соответствие рабочей документации своим требованиям и применимому законодательству.
Начнём с определения того, что необходимо учитывать при проектировании АСУ ТП и какие нормативные требования, стандарты и рекомендации существуют. Рассмотрим основные этапы создания АСУ ТП. Далее ознакомимся с основными документами, которые потребуется разработать при проектировании АСУ ТП и их основными разделами. Мы выясним, как подойти к формированию данных разделов: что предстоит сделать своим силами и что для этого понадобится, а что нужно запросить у коллег и подрядных организаций.