Разница между оборудованием КИПиА и АСУ ТП

КИПиА и АСУ ТП — это два взаимосвязанных, но разных уровня автоматизации производства. Чтобы понять, как эти системы работают совместно, важно знать их функции, компоненты и место в общей структуре управления предприятием.

КИПиА: что это, назначение, компоненты, где используется

Оборудование КИПиА используется для измерения, регистрации, регулирования параметров технологических процессов. С его помощью контролируют давление, температуру, уровень, расход, состав газов и жидкостей, а также электрические величины. Все данные от приборов поступают в систему управления, где они обрабатываются и используются для регулирования оборудования.

В систему КИПиА входят датчики, которые фиксируют состояние среды, измеряют физические величины, а затем формируют их в первичный сигнал. Преобразователи переводят этот сигнал в форму, удобную для дальнейшей обработки. Контроллеры и регуляторы анализируют полученные данные и управляют работой оборудования. К ним подключаются исполнительные механизмы — электроприводы, задвижки, клапаны. В систему также входят приборы визуализации, регистраторы, устройства сигнализации и коммуникационные модули.

Основные задачи КИПиА:

• измерение параметров среды и состояния оборудования;
• контроль отклонений от установленных значений;
• автоматическое управление исполнительными механизмами (запорные клапаны, задвижки, заслонки, насосы, компрессоры);
• регистрация и передача данных в системы диспетчерского контроля.

КИПиА устанавливается непосредственно на технологических установках:

• для регулирования давления и температуры пара, уровня воды в барабанах котлов на ТЭЦ и котельных;
• для измерения расхода нефти, газа, контроля давления в трубопроводах и резервуарах;
• для поддержания температурных режимов пастеризации, дозирования ингредиентов и контроля скорости потока продукта в пищевой промышленности;
• для автоматического управления насосными станциями и учета расхода воды в системах водоснабжения.

АСУ ТП: что это, назначение и оборудование, где используется

АСУ ТП — это автоматизированная система управления технологическими процессами для управления производственными установками, линиями и агрегатами без постоянного участия оператора. Его задачи:

• сбор и обработка данных с датчиков и приборов КИПиА;
• автоматическое регулирование параметров по заданным алгоритмам;
• контроль работы оборудования и сигнализация при отклонениях;
• архивирование информации и передача данных на рабочие места операторов.

В АСУ ТП входит несколько уровней оборудования. На нижнем расположены датчики и исполнительные механизмы, которые взаимодействуют с технологическим процессом напрямую. Средний уровень составляют программируемые логические контроллеры (ПЛК), выполняющие функции управления, сбора и обмена данными. Верхний уровень образуют серверы, SCADA-системы и операторские станции, где отображается состояние установки, ведется анализ и формируются отчеты.

АСУ ТП устанавливается на технологических объектах, где необходимо поддерживать непрерывное и точное управление:

• на электростанциях — для регулирования мощности турбин, температуры и давления пара;
• в нефтехимической отрасли — для управления реакторами, насосными станциями, печами и линиями перегонки;
• в металлургии — для контроля температурных режимов печей и подачи сырья;
• на пищевых и фармацевтических предприятиях — для автоматизации дозирования, смешивания и упаковки продукции.

Различия: чем КИПиА отличается от АСУ ТП

Различается оборудование КИПиА и АСУ ТП по следующим параметрам:

• назначение. Первый тип предназначен для измерения, регистрации и регулирования физических параметров (давление, температура, уровень, расход). Второй — для автоматизации управления технологическим процессом в целом (от сбора данных до анализа и принятия решений);
• уровень в системе управления. КИПиА относится к полевому уровню — работает напрямую с оборудованием и процессом. АСУ ТП — надстройка над КИПиА, объединяющая его данные и управляющая процессами через контроллеры и программное обеспечение;
• уровень автоматизации. КИПиА обеспечивает частичную или локальную автоматизацию отдельных узлов. АСУ ТП реализует полную автоматизацию технологической линии или всего объекта;
• место установки. Оборудование КИПиА устанавливается на трубопроводах, резервуарах, агрегатах. Элементы АСУ ТП размещаются в шкафах управления, серверных и диспетчерских помещениях;
• тип выполняемых функций. КИПиА поставляет исходные данные и исполняет команды, а АСУ ТП — обрабатывает эти данные, формирует управляющие воздействия и передает их на оборудование КИПиА.