ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматизированные системы оперативного управления предприятиями из "Методы кибернетики в химии и химической технологии" Задачей автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) является активное непосредственное вмешательство в ход технологического процесса всей технологической схемы, выработка заданий для совокупности регуляторов, обеспечивающих оптимизацию процесса в непрерывно меняющихся производственных условиях. В этом случае в контур управления включается управляющая вычислительная машина. [c.182] Автомат1изированное управление химико-технологическими системами реализуется на второй ступени иерархии химического дроизводства — на уровне агрегата, комплекса аппаратов и т. п. [c.182] Таким образом, автоматическое управление технологическими процессами — понятие более широкое, чем автоматическое регулирование, ибо оно включает построение всей иерархической системы информационных процессов управления объектами. [c.182] Математической задачей управления химико-технологическими системами (ХТС) и ограничительных условий является построение некоторого функционала, минимизация (максимизация) которого с соблюдением ограничительных условий должна обеспечить компромиссное выполнение всех или большинства требований, предъя вляемых объекту управления. В этом, собственно, и заключается постановка задачи глобальной оптимизации упра Вления ХТС. [c.182] Можно потребовать выполнения указанного неравенства в течение всего времени работы системы, либо в течение определенной части (нацример, 99%) этого времени, либо на определенном его отрезке. При формировании требований к конкретной системе установление допустимого значения е обычно не представляет трудностей. [c.182] Распределение общей максимальной допустимой ошибки между отдельными подсистемами в принципе должно проводиться на основании экономического сравнения отдельных вариантов. [c.183] Синтез системы автоматического управления с ограничением макаимальной ошибки представляет собой задачу синтеза в наиболее полной постановке. В результате такого синтеза оказывается возможным сформулировать требования к точностным и динамическим свойствам всех элементов и устройств, входящих в проектируемую систему управления. [c.183] Расчет среднеквадратичной ошибки систем управления значительно более прост, чем расчет максимальной ошибки. В линейных, а часто и в нелинейных системах такие расчеты облегчают применение корреляционной теории. При этом в случае линейных систем не требуется знания законов распределения приложенных к ним воздействий. Для нелинейных систем обычно вводится не всегда справедливое допущение о нормальности закона распределения. В этих случаях требование к точности формулируется в виде задания допустимого значения среднеквадратичной ошибки системы G = iD (где Ос — диспе,р-сия ошибки). Как и в случае оценки точности по максимальной ошибке, при рассмотрении нескольких подсистем, входящих в систему, вводится предположение о независимости их работы. Тогда результирующую дисперсию ошибки можно найти суммированием дисперсии подсистем. [c.183] Блок-схема синтеза систем автоматического управления (САУ), построенная на основе системного анализа, представлена на рис. У-17. [c.183] Применяя системный подход к решению проблемы создания алгО ритмического обеспечения АСУ ТП, указанные задачи следует рассматривать в функциональной и информационной взаимосвязи и решать исходя из цели, стоящей перед системой. [c.184] До недавнего времени АСУ ТП реализовалось по принципу централизованного управления — вся информация от отдельных процессов, представленных на мнемосхеме, сообщалась на пульт и обрабатывалась ЭВМ. [c.184] Обычно на одном технологическом агрегате датчиками из-ме(ряется от нескольких десятков до сотен велич1ин и автоматически регулируется от нескольких единиц до десятков систем. Поэтому большое значение приобретают средства взаимодействия человека-оператора с автоматическими устройствами, сосредоточенными на пульте контроля и управления процессом. [c.184] Эпи пульты представляют собой достаточно громоздкие сооружения, зачастую неудобные для работы человека (большие размеры, невозможность быстрого анализа нарушений и неисправностей в работе агрегата). [c.185] Достижения микроэлектроники позволили по-новому подойти к разработке систем автоматического управления и регулирования и обеспечили переход от систем централизованного управления к распределенным системам управления технологическими процессами микроЭВМ с заранее вложенной в нее программой управления подключается непосредственно к отдельным управляемым объектам и работает по принципу прямого цифрового управления в локальном контуре. Тогда даже одна микроЭВМ может заменить несколько десятков обычных типовых регуляторов. Такие системы многоканального регулирования на микроЭВМ гораздо дешевле, чем заменяемая ими совокупность обычных одноканальных аналоговых регуляторов, а по точности и надежности они не уступают последним и даже превосходят их. [c.185] Распределенная система управления химическим производством может быть организована либо по топологическому, либо по функциональному принципу. В первом случае мини- или микроЭВМ закрепляются за определенными управляемыми объектами (цроцессно-аппаратурными единицами), во-втором — каждая ЭВМ выполняет строго определенные, только ей заданные функции управления. [c.185] Систему управления химическим предприятием будущего можно представить себе как иерархическую систему, включающую множество подсистем на основе малых и относительно дешевых мини- и микроЭВМ, благодаря чему достигается значительная избыточность, обеспечивающая высокую надежность всей структуры в целом. Высокая надежность распределенных систем обеспечивается возможностями обмена информацией и изменения функций отдельных микроЭВМ. Такое координирование работы подсистем осуществляется с помощью директив, поступающих с ве рхнего уровня иерархии. [c.185] Системы многоканального цифрового управления только начинают внедряться на заводах, но им предстоит большое будущее, они меняют весь стиль автоматизации технологических процессов, позволяют создавать системы, более сложные алгоритмически, а значит, более точные, гибкие, легко перестраивающиеся и самообучающиеся. При этом они гораздо более компактны, легко стыкуются с ЭВМ более высоких уровней управления, не требуют длинных кабельных линий, поскольку если устройство связи с объектом находится вблизи агрегатов то независимо от числа подключенных к нему датчиков к ЭВМ будет подведено лишь несколько проводов. [c.186] Совсем по-другому, не так, как в обычных системах, компонуется пульт представления информации опе ратору, состоящий из выходных устройств — терминалов ЭВМ. Основными показывающими устройствами пульта являются дисплеи различных видов. На эк)ран цветного графического дисплея ЭВМ проецирует только ту часть мнемосхемы контролируемого участка, на которую в данный момент следует обратить внимание оператора. На ней представлены текущие значения измеряемых величин, места возникших нарушений режима или неисправностей оборудования отмечены другим цветом. Остальные части мнемосхемы, на которых процесс протекает в соответствии с заданным регламентом, без специального вызова оператора не показываются (чтобы не отвлекать его внимания). На другом цветном графическом дисплее высвечиваются прафики изменения во времени ряда измеряемых величин, число которых, наименование и интервал протекшего времени, демонстрируемый на экране, выбирает и задает ЭВМ сам оператор. [c.186] Непрерывное совершенствование средств вычислительной техники позволяет уже в настоящее время реализовать в АСУ ТП довольно сложные алгоритмы адаптивного управления, что дает основания считать адаптивные АСУ ТП одним из сложившихся направлений в автоматическом управлении технологическими процессами на базе ЭВМ. [c.187] Вернуться к основной статье