Автоматизация инженерных систем и технологических процессов

     Автоматиза́ция - это передача функций управления и контроля, ранее выполнявшихся человеком, комплексу программно-технических средств.

     Автоматизация сводит роль человека к подготовке исходных данных, выборе алгоритма (метода решения) и анализу полученных результатов.

     По уровню (степени) автоматизации различают:
- автоматический процесс (оборудование или производство), не требующие присутствия человека для их функционирования.
- автоматизированный процесс (оборудование или производство), часть которого выполняется автоматически, а другая часть требует присутствия человека.

     На степень автоматизации влияют вероятность и разнообразность нестандартных событий (аварий), продолжительность времени, отведенного на решение задачи, и её вид - типовая или нет.

     Распространение автоматизированных систем объясняется наличием в решаемых задачах сложно программируемых процедур. В таких случаях человеку передаётся принятие управленческих решений при возникновении редких и сложных нестандартных событий.

     Автоматизация позволяет:
- повысить производительность труда,
- сократить численность обслуживающего персонала,
- отстранить человека от производств, опасных для здоровья,
- увеличить временя использования оборудования,
- повысить коэффициент готовности оборудования;
- оптимизировать процессы управления,
- улучшить качество регулирования,
- обеспечить достоверность информации о работе оборудования,
- хранить информацию о работе оборудования и аварийных ситуациях,
- защитить от нестандартных событий (аварий),
- снизить расход ресурсов,
- повысить безопасность труда,
- снять ограничения протекания процессов, которые накладывают возможности человека.

     Автоматизацию процессов (оборудования или производства) в настоящее время выполняют на основе использования специализированных управляющих устройств - контроллеров.

     Для выполнения типовых задач производители контроллеров предлагают заранее запрограммированные контроллеры. К таким задачам например относятся: управление установками приточной и приточно-вытяжной вентиляции, кондиционерами, тепловыми котлами, тепловыми пунктами, отоплением, горячим водоснабжением, насосными установками и т. д. Ввод в эксплуатацию таких контроллеров сводится к настройке и конфигурации их параметров.

     Для согласования работы оборудования между собой (например насосов с электрозадвижками и т. п.) применяются свободно программируемые контроллеры (ПЛК). Они позволяют задавать необходимую для выполнения требуемых задач логику работы технологически связанного оборудования. Для данного типа оборудования необходимо разрабатывать прикладное программное обеспечение. Данное ПО обычно разрабатывается в среде программирования (например CoDeSys, STEP7, EasySoft, ZelioSoft, Menta, LOGO!Soft, TIA Portal и т.д.), предоставляемой производителем оборудования (платно или бесплатно, в зависимости от компании). Далее разработанное ПО требуется загрузить в контроллер и провести пуско-наладочные работы для введения оборудования в эксплуатацию.

     В настоящее время всё чаще при сборке щитов управления используются сенсорные панели. Они предназначены для организации HMI (ЧМИ, человеко-машинного интерфейса). Для сенсорных панелей оператора, так же необходимо разрабатывать прикладное программное обеспечение для визуализации технологического процесса (например CoDeSys, Galileo, WinCC, TIA Portal).Их задача, по возможности, уменьшить количество индикаторов и органов управления щита. Сенсорные панели позволяют:
- упростить управление оборудованием по месту;
- защитить от ошибок при выполнении операций управления;
- увеличить наглядность информации о состоянии оборудования;
- сохранить историю действий персонала и состояний оборудования;
- получить в виде графиков информацию об изменении параметров во времени;
- разграничить доступ к функциям управления;
- получить и другие подобные функции.

     В связи с увеличением требований к среде обитания и безопасности человека в настоящее время увеличиваются требования к инженерным системам зданий: электроснабжения, холодного водоснабжения и канализации, отопления и горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, освещения и т. п.

     Автоматизация оборудования инженерных систем позволяет удовлетворить этим требованиям без большого увеличивая стоимости его обслуживания.

     Автоматизация электроснабжения - позволяет переходить на резервные источники электроснабжения при прекращении электропитания от основных источников.

     Автоматизация освещения - позволяет управлять освещением в зависимости от времени суток и календаря, а так же освещенности.

     Автоматизация вентиляции и кондиционирования - позволяет управлять установками в соответствии с качеством воздуха и температурой наружного воздуха.

     Автоматизация водоснабжения - позволяет поддерживать необходимый напор воды в сетях водоснабжения здания, предотовращать затопление помещений.

     Автоматизация отопления - позволяет управлять температурой теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.