КИПиА и АСУ ТП: стратегический выбор для эффективного производства

Базовые понятия
 

Контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА) — это сенсорно-измерительная система, предназначенная для измерения, контроля и фиксирования технологических параметров процесса. В состав КИПиА входят датчики, преобразователи сигналов, контроллеры, регуляторы и сигнализирующие устройства. Эта аппаратная часть взаимодействует с физическим миром – измеряет параметры: давление, скорость, уровень. Вторая задача – простое воздействие на контролируемую систему, например, открыть-закрыть клапан, включить-выключить подачу жидкости.

Дарья Морозова
технический специалист

КИПиА является обязательной частью любого производства, где требуется контроль параметров. Это инструмент оператора для обеспечения безопасности и стабильности режима работы конкретного процесса в настоящий момент времени.
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — это информационно-управленческая надстройка над КИПиА. В состав АСУ ТП входит интерфейс оператора для визуализации процесса, серверы сбора и хранения данных и средства интеграции с MES и ERP.
Такая надстройка взаимодействует с данными, полученными КИП. Информация, которую мы снимаем с помощью блоков детектирования преобразуются в опыт не оператора, а интеллектуальной системы, при этом приобретая визуализацию. 
АСУ обеспечивает координацию работы различных участков, реализацию сложной технологической логики, предоставляя информацию оператору для принятия стратегических решений.
 

 КИПиА или АСУ ТП? Найдите вашу точку на карте автоматизации
 

С чего начать? Вы управляете производством и видите, что пора что-то менять: параметры процесса нестабильны большую часть времени – оператор процесса фактически прикован к одной задаче, сырье перерасходуется, отчеты сводятся вручную. 
Начать с замены датчиков или с установки «умной» системы? Ответ не в трендах, а в вашей текущей ситуации. Давайте найдем её на карте.

Проблема в локальной задаче
 

Конкретный прибор или механизм выходит из строя, не обеспечивая надлежащую точность. Процесс в целом управляем, но есть локальные «слепые зоны» или точки нестабильности:

• Данные с датчика неверны, оператор вынужден делать поправку на глаз.
• Клапан заклинивает, вызывая скачки какого-либо параметра.
• Параметр процесса не держится в допуске, из-за чего страдает качество продукции.

Ваш ориентир — развитие КИПиА. Вам нужны:

  1.   Аудит приборного парка – замена устаревших датчиков на современные, более точные и надежные.
  2.   Настройка локальных контуров регулирования – установка или перенастройка регуляторов (например, температурных), которые будут автоматически поддерживать заданный параметр.
  3.   Ремонт/замена исполнительных механизмов

В результате вы получаете точность измерений, стабильность ключевых параметров на отдельных агрегатах, сокращаем потери из-за «ручного» управления, построенного на опыте конкретного оператора.

Проблема на стыке уровней 
 

Оборудование в целом исправно, но информация разрознена. Нет инструментов для координации между участками и анализа процесса во времени. Управление реактивное, а не упреждающее.

Что вы видите:

• Операторам с разных участков приходится созваниваться, чтобы согласовать режимы.
• Данные с приборов записываются в бумажные журналы, и их почти невозможно проанализировать.
• Чтобы понять причину брака, нужно вручную сопоставить показания с десятков приборов за разные смены.
• Нет единой картины: что происходит сейчас в цехе в целом?

Ваш ориентир — внедрение КИПиА (положить начало АСУ ТП). Вам нужны:

  1.  Промышленная сеть и ПЛК, чтобы объединить разрозненные датчики и приводы в единую цифровую систему.
  2.  SCADA-система – единый диспетчерский пульт с мнемосхемами, графиками трендов и системой аварийной сигнализации.
  3.  Сервер архивов для сохранения истории всех параметров.
В результате получаете единую картину производства, ускорение реакции на отклонения, возможность для анализа причин брака и оптимизации режимов

Проблема в эффективности управления
 

На этом уровне недостаточно просто «починить» или «настроить» существующую систему. Нужно спроектировать АСУ ТП, заточенную под ваши уникальные бизнес-процессы. Это задача для эксперта, который понимает не только в протоколах и датчиках, но и в том, как устроена ваша экономика производства. Наша специализация — именно в таком комплексном подходе : от аудита существующих КИПиА и проектирования архитектуры будущей АСУ ТП до интеграции с бизнес-системами и поддержки на всех этапах жизненного цикла.

Что вы видите:

• Технологи и экономисты говорят на разных языках: первые — о температуре и давлении, вторые — о себестоимости и планах.
• Невозможно быстро пересчитать производственный план при смене заказа.
• Сложно оценить реальную эффективность новой технологии или оборудования.
• Много времени уходит на формирование отчетов для руководства.

Ваш ориентир — интеграция АСУ ТП с MES и ERP. Вам нужны:

  1.  Глубокая аналитика в АСУ ТП: расчет ключевых показателей эффективности в реальном времени.
  2.  Интерфейсы интеграции: для автоматической передачи данных о выработке, расходе сырья, простоях в бизнес-системы.
  3.  Цифровые паспорта продукции: прослеживаемость каждой партии от сырья до отгрузки.

Производственные данные автоматически лягут в основу планирования, расчета себестоимости и управленческой отчетности. Вы сможете управлять не процессами, а экономическими результатами производства.

Заключение
 

КИПиА и АСУ ТП — не конкуренты, а последовательные ступени развития производственной системы. КИПиА решает задачи здесь и сейчас, обеспечивая базовую работоспособность и безопасность. АСУ ТП открывает горизонт для стратегического управления, превращая разрозненные данные в ценные инсайты. 

Не оставайтесь наедине с этой задачей. Определить текущий уровень автоматизации и спроектировать оптимальный путь развития — это комплексная задача, требующая экспертного взгляда со стороны.