Применение модельно-ориентированного проектирования к созданию АСУ ТП опасных промышленных объектов

Abstract

Представлена реализация подхода «модельно-ориентированного проектирования» для решения задачи создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) горнодобывающих предприятий. Подход «модельно-ориентированного проектирования» заключается в организации контура тестирования, в котором испытуемый объект функционирует в среде, идентичной реальному процессу по входным сигналам. Подход основан на использовании математических моделей, имитирующих протекание технологического процесса под управлением АСУ ТП. Математические модели используются для формирования наборов тестовых данных. Разработан имитационный программно-аппаратный комплекс. Основными частями комплекса являются: рабочая станция оператора SCADA, рабочая станция оператора модели, среда передачи данных, блок формирования физических сигналов, блок дублирования физических сигналов и программируемые логические контроллеры АСУ ТП. В качестве среды имитационного моделирования применена система MTSS. Предложен и реализован вариант развития способа Hardware-in-the-loop, обеспечивающего создание совместимых компонентов систем автоматизации. Приведено описание методики тестирования АСУ ТП. Данная методика успешно применена для разработки, отладки и тестирования АСКУ ТО М (Автоматизированная система контроля и управления технологическим объектом во взрывозащищенном исполнении).

The implementation of the "model-oriented design" approach for solving the problem of creating process control systems of mining enterprises is presented. The "model-oriented design" approach is to organize a test loop in which the test object functions in an environment identical to the actual process, in terms of input signals. The approach is based on the use of mathematical models that simulate the functioning of the technological process under the control of the process control system. Mathematical models are used to form sets of test data. A simulation software and hardware complex was developed. The main parts of the complex are: SCADA operator workstation, model operator workstation, data transmission layer, physical signal generation unit, physical signal duplication unit and programmable logic controllers of the process control system. As a simulation environment, the MTSS system is used. A variant of the development of the Hardware-in-the-loop method, which provides the creation of compatible components of automation systems, is proposed and implemented. The description of the method of testing the process control system is given. This technique has been successfully applied to the development, debugging and testing of the automated system for monitoring and controlling a technological object in explosion-proof design.