3. SISTEME SCADA

3.1 DEFINIREA SISTEMELOR SCADA SCADA este un sistem de calcul numeric destinat colectării şi analizei datelor în

timp real. Termenul corespunde denumirii engleze a sistemului: Supervisory Control and Data Acquisition. Sistemele SCADA sunt utilizate pentru monitorizarea şi controlul instalaţiilor sau echipamentelor în domenii precum telecomunicaţiile, managementul apei, energiei şi deşeurilor, extracţia, transportul şi prelucrarea petrolului şi gazelor naturale etc.

Un sistem SCADA tipic colectează informaţiile dintr-un proces, le transferă dispecerului, analizează evenimentele şi elaborează comenzi adecvate, afişând informaţiile într-un mod organizat şi intuitiv. De exemplu, un astfel de sistem identifică locul în care are loc o scurgere de gaz dintr-un gazoduct, stabileşte nivelul de gravitate al evenimentului şi comandă închiderea vanelor rapide aferente tronsonului de conductă implicat dacă scurgerea este critică.

Sistemele SCADA au fost utilizate pentru prima dată în anul 1960 şi pot îndeplini funcţii relativ simple, precum monitorizarea condiţiilor de mediu dintr-o clădire mică de birouri, sau extrem de complexe, precum monitorizarea tuturor activităţilor dintr-o centrală nucleară sau a funcţionării unui sistem urban de alimentare cu apă.

Sistemele SCADA utilizează instrumente informatice şi de teletransmisie complexe pentru a realiza următoarele funcţii:

- achiziţia semnalelor numerice sau analogice de la traductoarele şi senzorii aferenţi echipamentele controlate;

- analiza datelor, elaborarea şi transmiterea comenzilor către elementele de execuţie incorporate în echipamente;

- vizualizarea evenimentelor din proces (detectarea stărilor anormale şi incidentelor, tratarea alarmelor etc.) în diferite formate;

- executarea automată a secvenţelor de control predefinite;- simularea acţiunilor care pot fi realizate în condiţii specifice;- arhivarea ierarhizată a evenimentelor înregistrate;- vizualizarea evenimentelor după un criteriu de filtrare disponibil;- fundamentarea deciziilor operatorilor (sistem expert);- instrument de simulare în timp real pentru formarea personalului.Sistemele SCADA se caracterizează prin:- modularitate; arhitectura modulară a sistemelor SCADA permite utilizarea

unui număr mare de "module de interfaţă" (I/O), deci posibilitatea de a controla echipamente diverse;

- ergonomie; la cererea operatorului, datele pot fi afişate în diferite moduri: ferestre multiple, detalii, prin selectarea variabilelor după tip, vizualizarea stării unui anumit echipament etc.;

- structurarea informaţiei; necesitatea prelucrării unui mare număr de date impune utilizarea unor baze de date structurate, construite cu programe specializate;

- configurare flexibilă; procedeele automate de configurare, care elaborează instrumentele grafice cu tehnologia programării orientate pe obiecte, simplifică aplicarea unui sistem generic la orice tip de sistem supravegheat;

- mentenabilitate; funcţiile dedicate mentenaţei sistemelor oferă operatorilor instrumente pentru diagnosticare;

- formarea personalului prin simulare; metodele de simulare complexe îi pun pe operatori în situaţii reale (incidente, situaţii critice) constituind un suport eficient pentru formarea lor;

3-1

- posibilitatea dezvoltării continue; instrumentele oferite de mediile de dezvoltare a aplicaţiior permit clienţilor să introducă modificări în programele de configurare a instalaţiilor care trebuie controlate, prin adăugarea sau eliminarea secvenţelor de programe corespunzătoare echipamentelor care trebuie controlate şi modificarea automată a afişării.

3.2 EXEMPLE DE SISTEME SCADA

Firma ADVANTECH din S.U.A. produce sisteme SCADA de uz general, realizate din numeroase tipuri de module de comunicaţie şi I/O incluse în seria ADAM. Acestea sunt frecvent utilizate în aplicaţiile de monitorizare a calităţii apei şi aerului, terenurilor, barajelor, podurilor, traficului rutier etc. În domeniul energiei, firma ADVANTECH furnizează soluţii pentru managementul reţelelor de conducte şi de distribuţie a energiei electrice şi termice.

Firma ALLEN - BRADLEY, consacrată în acelaşi domeniu, oferă soluţii complete pentru realizarea sistemelor de achiziţie de date, supraveghere, comandă şi control al sistemelor distribuite prin intermediul liniilor de comunicaţie seriale care conectează posturile la o staţie centrală.

Pentru a elabora soluţia adecvată unei aplicaţii este necesar să se aleagă următoarele componente ale sistemului: reţeaua de telemăsură, echipamentele de transmisie a datelor, staţia de bază (centrală), interfaţa pentru operator, posturile de comandă locale şi modulele de intrare/ieşire adecvate controlului şi supravegherii aplicaţiei însăşi.

1. Reţeaua de măsurare la distanţă (telemăsurare) constituie calea de comunicare a sistemului SCADA. O aplicaţie poate avea mai multe reţele de măsurare la distanţă. În aplicaţiile foarte importante este necesar uneori să se prevadă un sistem de salvare sau o procedură de recuperare pentru reţeaua principală. În vederea realizării acestei reţele se va avea în vedere: alegerea topologiei, alegerea modului de transmisie, alegerea suportului de legătură, alegerea protocoalelor, stabilirea sarcinilor.

Topologia reprezintă organizarea geometrică a staţiilor şi legăturilor care constituie reţeaua. Aceasta poate fi de mai multe feluri:

- punct cu punct – există o linie de comunicaţie numai între două staţii, care permite ca o staţie să poată interoga şi comunica cu o altă staţie. Staţiile pot fi racordate prin cabluri, linii telefonice sau servicii electronice sau prin conexiuni temporare cum ar fi liniile automate sau transmisiile prin radio sau satelit.

- punct cu punct multiplă – este topologia principală a aplicaţiilor SCADA. În acest caz există linii de comunicaţie între trei sau mai multe staţii, una dintre ele fiind "arbitrul" comunicaţiei (staţia centrală), care controlează momentele în care celelalte staţii pot comunica. Staţiile pot fi racordate prin linii specializate sau servicii electronice, transmisii radio sau prin satelit etc.

- puncte multiple cu puncte multiple – linia de comunicaţie dintre trei sau mai multe staţii fără arbitru de comunicaţie (staţie centrală) în care orice staţie poate începe comunicaţia cu o alta.

2. Echipamentul de transmitere a datelor furnizează legătura dintre un suport

de transmisie şi staţiile centrală şi descentralizate (terminal de date). Echipamentul conţine atât modemurile telefonice şi radio cât şi echipamentul de transmisie herţiană şi prin satelit.

3-2

Modemul este un aparat care converteşte informaţia numerică provenită de la un automat programabil sau de la un calculator într-un semnal analogic compatibil cu suportul de transmisie utilizat (linie telefonică, unde radio, transmisie prin satelit). Semnalul este apoi transferat modemului destinatar care îl converteşte în informaţie numerică.

3. Staţia de bază (centrală)Într-un sistem SCADA, staţia de bază (centrală):- obţine datele analogice citind şi/sau primind periodic date direct de la staţiile

descentralizate sau prin intermediul unei staţii secundare;- permite o supraveghere şi un control coordonate de ansamblul sistemului prin

intermediul interfeţei sale de operare.Aplicaţiile complexe pot necesita de asemenea şi staţii secundare care:- primesc datele de la staţiile descentralizate într-o regiune;- suportă interfaţa de operare locală a regiunii;- suportă înregistrarea alarmelor şi evenimentelor;- transmit datele către staţiile descentralizate şi asistă comenzile de

supraveghere;- servesc de interfaţă cu o staţie centrală supervizoare mult mai importantă.

4. Staţii descentralizateO staţie descentralizată a unei aplicaţii SCADA are următoarele funcţii:- comandă intrările şi ieşirile echipamentelor procesului (elemente de execuţie,

instrumente de măsură, etc.);- supraveghează condiţiile echipamentelor procesului şi înregistrează alarmele;- raportează starea staţiei de bază şi execută comenzile primite de la ea.

3.3 PROGRAMUL GENESIS DE DEZVOLTARE A SISTEMELOR SCADA

3.3.1 Caracteristicile programului Cu o bibliotecă de peste 250 de drivere, GENESIS for Windows permite

conectarea la aproape orice fel de echipament. Este realizat de firma ICONICS şi permite configurarea bazelor de date grafice orientate pe obiecte care nu necesită cunoştinţe de programare, permiţând construirea şi vizualizarea diagramelor procesului urmărit. Arhitectura programului este modulară de tip client/server, deschisă, ca şi a mediului de operare Windows.

GENESIS 32 Enterprise Edition este un pachet de programe de tip SCADA destinat automatizării sistemelor industriale. El a fost implementat în următoarele domenii:

- ape şi tratarea apelor uzate;- industria chimică şi petrochimică;- industria farmaceutică şi medicală;- transportul şi producţia produselor petroliere;- industria alimentară;- industria poligrafică;- transport;- industria textilă;- industria aeronautică;- industria prelucrării maselor plastice;- sisteme de securitate;- gestionarea consumurilor energetice;

3-3

industria minieră;- supravegherea pe arii geografice mari etc.GENESIS 32 este conceput modular, fiecare modul fiind specializat pentru

anumite funcţii. Modulele conţin tehnologii de tip VisualBasic for Applications, ActiveX, etc. care permit realizarea unei soluţii perfect adaptată aplicaţiei. Tehnologia OLE pentru controlul proceselor este cea mai comodă metodă pentru a conecta surse de date ca: aparate, baze de date, etc. cu aplicaţii client de supraveghere. Interfaţa dintre client şi server se bazează pe un mecanism standard de comunicare a datelor către orice aplicaţie client. Este echivalentul tehnologiei "plug-and-play" în aplicaţiile industriale.

GENESIS for Windows poate fi folosit ca un sistem SCADA integrat care poate fi utilizat în totalitate pentru o aplicaţie sau ca module pentru îmbunătăţirea performanţelor altor aplicaţii software. De exemplu, poate fi folosit modulul TrendWorX+, una dintre aplicaţiile cele mai puternice, pentru urmărirea şi colectarea datelor sau modulul AlarmWorX+ pentru managementul complet al alarmelor în manieră multimedia.

Cu GENESIS s-a realizat cea mai mare aplicaţie SCADA din lume, premiată de Bill Gates în 1998 – Dispecerizarea a 45000 km de conductă petrolieră şi a peste 400 de staţii de pompare de-a lungul ei. Sistemul alimentează 32 de rafinării şi monitorizează peste 900 de tancuri de depozitare în peste 100 staţii depozit. În plus, sistemul realizează şi funcţia de detecţie a scurgerilor.

Scalabilitatea şi modularitatea oferite de GENESIS permit realizarea oricărei aplicaţii de monitorizare.

3.3.2 Sistem integrat de management în domeniul apelor

Sistemul integrat de management în domeniul apelor este un sistem multicomplex, multinivel, larg distribuit, care permite integrarea diverselor sisteme locale de automatizare, dispecerizare şi monitorizare. Prin implementarea acestui sistem se asigură o arhitectură flexibilă de tip "open – systems" care permite schimbul de informaţii şi conducerea optimă a proceselor tehnologice (colectare, tratare, distribuţie) specifice proceselor din domeniul gestionării resurselor de apă.

Domenii de utilizare:- automatizarea şi dispecerizarea sistemelor hidrotehnice;- conducerea şi dispecerizarea sistemelor de aducţiune, transport şi distribuţie

a apei.Sistemul permite monitorizarea unei game largi de parametri:- hidraulici – presiuni, debite, nivele de apă în bazine, nivele de apă în

hidrofoare;- electrici – tensiuni, curenţi, cos , putere, energie;- diverşi – nivelul de ulei în lagăre de motor, temperatura în motoare, poziţia

vanelor, stările agregatelor (pauză, avarie, pornit/oprit), etc.Aceşti parametri sunt urmăriţi de echipamente locale de achiziţie de date şi

comandă. Informaţiile necesare pentru optimizarea şi dispecerizarea sistemului sunt transmise la echipamentul de pe nivelul ierarhic superior, urmând să primească de la acesta mărimile de comandă pentru procesul tehnologic pe care îl controlează.

Sistemul de management pentru apă are o structură ierarhizată.Nivelul local este format din automatizarea locală a instalaţiilor tehnologice şi a

echipamentelor distribuite pe zone largi. Aceste instalaţii şi echipamente constau din:- câmpuri de puţuri (pompe de extracţie de apă);- rezervoare, staţii de pompare;- staţii de epurare şi/sau tratare.

3-4

Automatizarea acestor echipamente şi instalaţii este făcută folosind controllere specializate sau calculatoare de proces echipate cu plăci de achiziţie de date şi software dedicat. La acest nivel sunt realizate funcţii de achiziţie de date în timp real, primirea comenzilor şi execuţia lor asupra echipamentelor şi dispozitivelor (vane de reglare, pompe, relee, convertizoare de frecvenţă, etc.), transmisia de date la nivelul ierarhic superior, afişarea locală pe ecrane a diferiţilor parametri, operarea de la tastatura locală.

Nivelul transmisiei de date – cuprinde echipamentele de transmisie a datelor la distanţă:

- modemuri, staţii radio;- echipamente concentratoare de date (calculatoare de proces specializate în

stocarea şi transmiterea datelor între echipamente de pe nivele ierarhice diferite);

- magistrale de comunicaţie.Pentru a fi folosite la nivelul dispecerului, datele primare (achiziţionate pe nivelul

1) sunt transmise fie prin staţii radio – în special între staţii de pompare şi dispecer, fie printr-un mediu fizic de transmisie de date: cabluri coaxiale, etc. Protocoalele de comunicaţie pot fi TCP/IP, RS 485 etc.

Nivelul de dispecerizare – cuprinde următoarele echipamente:- calculatoare (server şi staţii de lucru în cazul unei reţele);- software SCADA (GENESIS for Windows);- imprimante.La acest nivel se realizează dispecerizarea şi monitorizarea întregului sistem.

Calculatoarele sunt interconectate într-o reţea locală (LAN Ethernet, TCP/IP etc.) care permite partajarea informaţiilor între diferiţi operatori, administrarea eficientă a datelor şi luarea deciziilor privind încărcarea sistemului şi gestionarea optimă a resurselor. Tot pe acest nivel informaţiile sunt gestionate de către programul GENESIS. Funcţiile principale realizate la acest nivel sunt:

- afişarea schemelor sinoptice (fluxul tehnologic complet);- afişarea evenimentelor şi alarmelor;- prelucrarea informaţiilor în vederea optimizării funcţionării sistemelor

componente şi a sistemului în ansamblu, conform unor algoritmi de optimizare şi reglare implementaţi;

- afişarea mărimilor măsurate sau calculate;- înregistrarea periodică a mărimilor şi redarea lor ulterioară în diverse forme

(grafice, tabele, fişiere);- contorizarea orelor de funcţionare ale diferitelor echipamente;- realizarea de rapoarte tipărite la imprimantă, privind stările curente şi istoricul

evenimentelor;- elaborarea unor strategii de funcţionare;- management asistat.

3-5

3.4 SISTEME DE CONDUCERE NUMERICĂ A PROCESELOR

3.4.1 Evoluţia conceptului de conducere numerică a proceselor

Din punctul de vedere al teoriei sistemelor, procesele tehnologice moderne sunt sisteme automate numerice. Conducerea „on-line” (în timp real) a pătruns în cele mai variate domenii de activitate prin implementarea teoriei sistemelor adaptive şi a sistemelor expert. Datorită programelor dedicate de conducere numerică a proceselor, acestea devin flexibile, extensibile şi adaptive.

Primele aplicaţii ale calculatorului numeric în domeniul sistemelor industriale au fost de tip conducere off-line. Calculatorul de uz general solicita condiţii de funcţionare extrem de pretenţioase (mediu climatizat şi lipsit de praf) şi prezenta marele dezavantaj al incompatibilităţii dintre tipul şi forma datelor pe care le accepta (alfa-numerice) şi cele oferite de procesul condus (semnale electrice analogice). Această incompatibilitate a impus preluarea datelor din proces de către operator, trecerea lor pe un suport adecvat calculatorului, prelucrarea datelor de către acesta şi editarea rezultatelor prin imprimare pe hârtie pentru a servi operatorului ca ghid de comandă a elementelor de reglare pe care le avea la dispoziţie. Modul de conducere off-line excludea orice legătură între calculator şi procesul condus.

Apariţia sistemelor de interfaţă cu procesele a deschis perspective largi utilizării calculatoarelor în conducerea on-line a acestora. Sistemul de interfaţă realizează adaptarea caracteristicilor informaţiilor din proces la cele ale informaţiilor care pot fi introduse în calculator precum şi a caracteristicilor informaţiilor generate de calculator la cele ale comenzilor acceptate de proces. Astfel, s-a trecut la o nouă etapă în care calculatorul este mult mai aproape de proces, având şi posibilitatea de a funcţiona sigur în condiţii industriale.

O manieră hibridă de implicare a unui calculator de uz general în conducerea unui proces complex este numită ghid operator şi presupune numai achiziţia datelor relevante din procesul condus, prelucrarea acestora în conformitate cu strategia stabilită prin algoritmul de conducere şi elaborarea unor indicaţii necesare operatorului pentru a conduce procesul în scopul realizării unui criteriu de performanţă prestabilit.

Un asemenea mod de conducere presupune o echipare adecvată a procesului cu mijloace de automatizare convenţională (traductoare, regulatoare locale etc.). Cu toate acestea, utilizarea unui echipament complex de calcul numai pentru a orienta operatorul în luarea deciziilor pe care tot el le implementează nu se justifică din punct de vedere economic decât în cazul sistemelor supuse unui mare număr de restricţii şi perturbaţii eterogene. Un exemplu tipic de astfel de sistem îl oferă cascadele de centrale hidroelectrice.

Un pas înainte spre integrarea deplină a calculatorului în conducerea proceselor îl constituie conducerea prin fixarea mărimilor de referinţă. În acest caz, calculatorul furnizează valorile mărimilor de referinţă ale regulatoarelor care conduc diferite subsisteme ale procesului. Mărimile de intrare în calculator sunt valorile parametrilor reglaţi precum şi limitele admise pentru unii parametri asociaţi acestora. Calculatorul primeşte şi semnale de tip numeric care furnizează informaţii asupra stării diverselor elemente componente ale procesului, informaţii de tipul pornit - oprit, normal - avarie, în funcţiune - în rezervă etc. În afara referinţelor regulatoarelor diferitelor bucle, calculatorul comandă şi pornirea sau oprirea unor echipamente ale procesului tehnologic condus. Activitatea pe care o desfăşoară calculatorul este implementată într-

3-6

un pachet de programe care include toţi algoritmii necesari aplicării strategiei de conducere.

Această metodă de conducere asigură o eficienţă economică ridicată deoarece valoarea investiţiei necesare pentru introducerea conducerii numerice este redusă în raport cu valoarea întregului sistem de automatizare a procesului. Un proces echipat corect cu aparatură de automatizare convenţională poate fi modelat fidel, astfel că programele necesare conducerii pot asigura realizarea indicelui de performanţă ales drept criteriu de conducere.

Eliminând aparatura de automatizare convenţională şi introducând în sistem un calculator industrial se poate realiza conducerea numerică directă în cadrul căreia calculatorul comandă elementele de execuţie prin interfeţe adecvate. Toate funcţiile de reglare specifice procesului sunt preluate de calculator într-un mod unitar. Astfel, cantitatea de echipamente de automatizare şi preţul acestora se micşorează semnificativ, simultan cu ameliorarea performanţelor statice şi dinamice, corespunzătoare algoritmilor eficienţi şi preciziei de calcul ridicate.

Conducerea numerică a proceselor complexe, care includ un mare număr de bucle de reglare, se face cu reţele distribuite şi ierarhizate de calculatoare industriale.

Conducerea optimală reprezintă de regulă un caz particular al conducerii prin fixarea mărimilor de referinţă, deoarece determinarea valorii referinţelor se face în urma extremizării unui indice de performanţă. Conducerea optimală este adecvată proceselor continue, cu un număr mare de variabile interdependente, a căror deviere de la valorile optime influenţează calitatea produselor şi performanţele economice.

Conducerea adaptivă reprezintă o formă particulară a conducerii numerice directe, fiind utilizată în cazul proceselor ale căror parametri tehnologici variază aleator, impunând reacordarea periodică a regulatoarelor; în anumite cazuri reacordarea nu poate rezolva complet problema menţinerii performanţelor la nivelul impus, fiind necesară şi o adaptare structurală.

3.4.2 Structura sistemelor de conducere numerică a proceselor

Abordarea problemelor legate de conducerea proceselor industriale se face pornind de la caracteristicile acestora:

- procesele industriale sunt complexe, fiind caracterizate de un număr mare de parametri interdependenţi care trebuie controlaţi simultan;

- comanda oricărui proces industrial se face în timp real, prin intermediul unei interfeţe industriale numerice sau hibride;

- activitatea de comandă şi control trebuie să fie permanentă, indiferent dacă procesul condus este continuu sau discret;

- rolul operatorului uman în conducerea unui proces industrial depinde de gradul de automatizare al acestuia.

Problema conducerii proceselor complexe trebuie abordată ierarhizat, prin distribuirea funcţională şi spaţială a funcţiilor de conducere. O structură ierarhizată de conducere se caracterizează prin:

- dispunerea verticală a subsistemelor componente;- prioritatea de acţiune a nivelurilor superioare;- dependenţa bunei funcţionări a nivelurilor superioare de performanţa

nivelurilor inferioare.

3-7

Pentru realizarea unei astfel de structuri este necesară:- descompunerea sistemului condus şi a celui de conducere în subsisteme a

căror analiză, sinteză şi implementare sunt simple;- implementarea unui algoritm de conducere optimal în scopul satisfacerii

obiectivelor globale impuse prin tema de proiectare.

Conducerea proceselor industriale moderne este integrată în sisteme informatice, care au atât rolul de conducere propriu-zisă a proceselor tehnologice cât şi de management al tuturor resurselor.

În centrul unui sistem informatic se află un calculator industrial, care cuprinde module de intrare, module de prelucrare şi module de ieşire definite structural şi parametric în funcţie de obiectivele sistemului. Intrările sunt mărimile de referinţă şi mărimile de stare ale procesului furnizate de traductoare şi senzori. Ieşirile sunt semnalele de comandă ale procesului şi semnalele care asigură informarea sintetică ierarhică a operatorilor. Aceste funcţii sunt asigurate de un ansamblu omogen de proceduri automate.

3.4.3 Structura calculatoarelor industriale

Conducerea numerică a proceselor industriale a impus modificarea structurii calculatoarelor de uz general. Un calculator industrial sau de proces (Industrial Process Computer - IPC) poate fi privit ca fiind o entitate digitală formată dintr-un echipament de calcul şi un sistem de interfeţe de intrare şi de ieşire. Spre deosebire de calculatorul universal, calculatorul de proces are o structură modulară. Fiecare modul realizează o anumită funcţie: culegerea şi conversia informaţiei de intrare, stocarea informaţiei, prelucrarea acesteia, elaborarea deciziilor etc.

Calculatorul universal poate funcţiona în timp real, în timp accelerat sau în timp "dilatat" pe când calculatorul de proces trebuie să funcţioneze numai în timp real. Funcţionarea în timp real impune sincronizarea prelucrării electronice a informaţiilor cu preluarea informaţiilor de intrare şi, implicit, cu dinamica procesului industrial. Informaţia achiziţionată prin sistemul de interfeţe trebuie să fie prelucrată şi memorată într-un interval de timp minim, astfel încât rezultatul calculului să fie obţinut în timp util transmiterii mărimii de comandă la procesul condus. Calculatorul de proces trebuie să trateze toate solicitările de rezolvare a problemelor de conducere şi să determine succesiunea optimă a executării comenzilor în intervalul de timp de eşantionare.

Calculatorul de proces rezolvă probleme de supraveghere şi de comandă care rămân practic neschimbate pe durate de timp relativ lungi de exploatare a instalaţiei sau de desfăşurare a procesului.

Calculatorul de proces trebuie să funcţioneze neîntrerupt o perioadă mare de timp, deci trebuie să aibă o fiabilitate şi o insensibilitate la perturbaţii ridicată, deoarece orice defecţiune sau întrerupere în funcţionare poate produce o avarie în instalaţie.

Configuraţia calculatorului de proces depinde de particularităţile aplicaţiei. Există două clase de aplicaţii:

- informaţionale, de achiziţie şi prelucrare a informaţiei; calculatorul de proces asigură culegerea datelor de la traductoarele din proces, filtrarea semnalelor pentru identificarea informaţiei utile, compararea mărimii semnalului real cu valoarea admisă, prelucrarea informaţiei în vederea diagnosticării şi prognozării stării instalaţiei industriale. Calculatorul de proces trebuie să semnalizeze înscrierea valorilor parametrilor procesului în limite admisibile sau situaţiile contrare;

3-8

- de conducere; calculatorul de proces asigură, pe lângă funcţia de achiziţie şi prelucrare a datelor specifică aplicaţiilor informaţionale şi conducerea procesului, prin pornirea şi oprirea echipamentelor, optimizarea funcţionării instalaţiei după un criteriu impus de programator, identificarea proceselor conduse în cazul variaţiei parametrilor lor, schimbul de informaţii cu echipamentele de calcul situate la nivelurile superioare ale sistemului ierarhic de conducere etc.; calculatoarele din această categorie au o structură mai complexă decât cele specifice aplicaţiilor informaţionale.

3.4.4 Implementarea calculatoarelor industriale

Conexiunea dintre un proces şi calculatorul industrial aferent se realizează astfel:- procesul este identificat cu ajutorul unor senzori sau traductoare adecvate,

care generează semnale proporţionale cu mărimile fizice semnificative; semnalele sunt transmise unui sistem de interfaţă de intrare (SII) care realizează eşantionarea, multiplexarea şi conversia analog/digitală (A/D) cu o precizie şi o frecvenţă adecvate vitezei de variaţie a mărimilor măsurate, pentru a putea fi prelucrată eficient de unitatea centrală (UC);

- semnalele de comandă elaborate de unitatea centrală conform algoritmului de conducere adoptat sunt transformate de interfaţa de ieşire (SIO) în semnale electrice adecvate şi transmise elementului de execuţie, care va acţiona în sensul necesar asupra procesului condus.

Schimbul de informaţii între sistemul de conducere şi proces

Precizia şi stabilitatea impuse sistemelor de reglare automată industriale condiţionează esenţial structura, calitatea şi costul echipamentelor de conducere numerică.

3-9