Курс ЛМІ http://edu.asu.in.ua/course/view.php?id=3

1. Людино-машинні інтерфейси та SCADA
Призначення засобів
людино-машинного
інтерфейсу та SCADA
автор і лектор: Олександр Пупена (pupena_san@ukr.net)
зворотній зв’язок по курсу: Інтернет-форум АСУ в Україні (www.asu.in.ua)
04.10.2017 1

2. Роль людини в керуванні технологічним
процесом
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 2
Автоматизовані системи керування потребують участі людини :
• запуск/зупинка процесу;
• невизначеність для програми керування:
• недостатньо інформації про стан об’єкта
• непередбачувані (в системі керування) ситуації, нештатні ситуації
(блокування, сигналізація але не виведення з нештату)
• коригування роботи системи, наприклад:
• зміна завдання регуляторам в залежності від якісних показників
сировини, енергетичних потоків;
• внесення корекцій у рецептуру (заданих значень параметрів, часових
інтервалів, умов дозування тощо) та додавання нових рецептів;
• зміна налаштувань регуляторів, параметрів і т.п.
• інші приклади

3. Людино-машинний інтерфейс
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 3
Для автоматизованих систем керування необхідно налагодити зв'язок, який би:
• давав можливість контролювати людині стан процесу та системи,
• забезпечував можливість втрутитися в процес керування
Людино-машинний інтерфейс (HMI – Human-Machine Interface, ЛМІ).
"машина" – система, що включає усі технічні засоби, які беруть участь у
процесі вимірювання, контролю, сигналізації та керуванні,
«людина» – оператор-технолог, який бере безпосередню участь в процесі
керування, інші користувачі.
Людина є частиною АСКТП (АСУТП), займає відповідальну роль, оскільки
саме вона приймає найвідповідальніші рішення в процесі управління.
ЛМІ є частиною автоматизованого робочого місця (АРМ) оператора.

4. Супервізорне керування (управління)
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 4
Прямий (безпосередній) візуальний контролю та безпосереднього
керування регулюючими органами
VS
в АСУТП процес отримання людиною інформації та ручне управління
проходить опосередковано через засоби людино-машинного інтерфейсу,
контролери (ПЛК), виконавчі механізми та датчики - супервізорне
керування (управління).

5. Реалізація HMI для простих процесів
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 5
Прості засоби ЛМІ: перемикачі, кнопки, індикатори…
Приклад щита управління з
використанням локальних засобів
людино-машинного інтерфейсу

6. Панелі оператора
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 6
Більшість технологічних процесів потребує значної кількості елементів
відображення та ручного управління, а також різного типу самописців та
елементів сигналізації.
У цьому випадку для реалізації людино-машинного інтерфейсу
використовують операторські панелі, які ще називаються панелі
оператора – мікропроцесорні засоби з текстовим або графічним дисплеєм
для відображення інформації та елементами управління – кнопками
або/та сенсорним екраном.

7. Панелі оператора (виконання)
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 7
Передня частина - захищена від пилу, бруду, вологи (має підвищений
ступінь захисту IP), що дає змогу оператору управляти процесом
безпосередньо біля об’єкта.
Задню/бокову частину панелі розміщують у спеціальному щиті/шафі.

8. Операторські панелі vs комп'ютери
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 8
Для великих АСУТП панель оператора не забезпечує:
• контроль за всім процесом;
• архівування великої кількості параметрів;
• зв’язку з іншими системами управління процесами та виробництвом у
цілому;
• мульти-термінального керування (декілька терміналів)
Засоби ЛМІ, побудовані на базі комп’ютерів зі спеціалізованим ПЗ.

9. Диспетчерські пункти управління
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 9
АРМ на базі ПК розташовуються в диспетчерських пунктах, які захищають
комп’ютери від пагубного впливу виробничих умов та надають можливість для
нормальної роботи операторів
У диспетчерських приміщеннях для управління об’єктами з великим обсягом
інформації застосовують також настінні екрани

10. SCADA
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 10
Двосторонній обмін даними:
• збирати інформацію про стан технологічного обладнання і значень технологічних
параметрів
• передавати команди оператора в зворотному напрямку.
При побудові АСУТП на базі програмованих контролерів, цими процесами
займаються SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – супервізорне
управління і збирання даних).
Тобто організація роботи АРМ складається, як мінімум, з двох складових: SCADA –
для збирання даних та управління; HMI – для реалізації людино-машинного
інтерфейсу (технічно це може бути одним і тим же програмно-технічним засобом).
Системи SCADA початково використовувались для диспетчеризації територіально
розподілених об'єктів, пізніше ці підходи і інструменти стали використовуватися в
АСУТП.

11. DCS
04.10.2017 pupena_san@ukr.net 11
У АСУТП, побудованих на базі DCS (Distributed control system – системи
розподіленого управління), база даних процесу єдина як для управління процесом у
реальному часі так і для візуалізації.
Окремо функція SCADA не виділяється, але процес створення людино-машинного
інтерфейсу практично не відрізняється.
Надалі будемо розглядати тільки системи, побудовані за принципом:
контролери+SCADA+HMI.