В таких системах всем процессом управления занимается мощная центральная управляющая ЭВМ. Эта структура была характерна для раннего этапа развития АСУ ТП (60-е – 70-е годы).
Рисунок 3 – Структура централизованной АСУ ТП
Информация об объекте управления поступает в виде сигналов с многочисленных датчиков. Это датчики температуры, уровня, перемещения, давления и других физических величин. Поскольку сигналы с датчиков имеют низкий уровень, эти сигналы усиливаются и приводятся к одному диапазону. Эту задачу выполняют усилители-нормализаторы.
Поскольку датчиков много, необходимо их опросить последовательно, один за другим. Для этого нужно кратковременно подключить каждый датчик и измерить соответствующий параметр. Эту задачу выполняет коммутатор. Коммутатор в каждый отдельный момент времени подключает каждый датчик к аналого – цифровому преобразователю (АЦП).
В течение работы системы происходит многократный опрос датчиков системы, т.е. информация постоянно обновляется. Преобразованные в цифровой код значения параметров поступают в ЭВМ и запоминаются в памяти.
В ЭВМ осуществляется обработка данных и вычисление сигналов для исполнительных механизмов.
Для устройств, работающих в режиме логико-командного управления (ЛКУ), вычисляются значения логических функций, определяющих значение выходного сигнала для исполнительного устройства (вкл/выкл).
Для устройств системы аналогового регулирования вычисляется сигнал, пропорциональный режиму работы данного устройства (например частота вращения двигателя). Эти сигналы преобразуются в электрический вид в помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Обычно такой преобразователь многоканальный.
Сигналы с ЦАП поступают на исполнительные механизмы. Такой порядок работы АСУ ТП характерен и для современных систем.
Для централизованных АСУ ТП характерно наличие центрального пульта оператора. На него выводились сигналы с датчиков, которые отображались различными ламповыми и стрелочными индикаторами. Для управления процессом на пульте имелись многочисленные выключатели и регуляторы. Обмен информацией между ЭВМ и центральным пультом оператора (выдача сигналов индикации о состоянии объекта и прием команд оператора) осуществлялся с помощью коммутаторов, АЦП и ЦАП.
В современных системах вместо центрального пульта используется монитор ЭВМ.
Особенно ответственные участки технологического объекта управлялись, минуя центральную ЭВМ, с помощью локальных устройств логикокомандного управления и аналогового регулирования – ЛКУ и аналоговых регуляторов (см. рис.3). Это могли быть, например, сигналы аварийного отключения.
Основным недостатком централизованной структуры была низкая надежность. Любой сбой или отказ в ЭВМ приводил к неработоспособности всего технологического объекта.