24 марта 2018г.
Аннотация: К современным АСУ ТП предъявляют множество требований, одними из которых являются многофункциональность и обеспечение стабилизации режимов процессов и агрегатов.
Ключевые слова: Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), функции, тип структуры, контроль и регулирование.
Современная АСУ ТП должна осуществлять информационную, управляющую и вспомогательные функции. К информационным относятся такие функции как: централизованный контроль и измерение технологических параметров; косвенное измерение параметров процесса, например внутренних переменных; формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУ ТП и т.д.. К управляющим относятся: стабилизация отдельных технологических переменных; оптимальное управление установившимися или переходными технологическими режимами, или отдельными стадиями процесса и т.д. Вспомогательными функциями АСУ ТП является создание условий для функционирования АСУ ТП (функционирование технических средств системы, контроль за их состоянием, хранением информации и т. п.) [1].
Выделяют [2] пять типов наиболее характерных схем функциональной структуры АСУ ТП (рис.1, рис. 2, рис. 3).
АСУ ТП первого и второго типов обычно применяются для управления отдельными относительно простыми технологическими агрегатами. Основные функции этих систем: контроль параметров технологического процесса; стабилизация технологического процесса на заданном постоянном режиме, определяемом регламентом производства; программное управление (включая пуск и останов процесса); оперативная связь со старшими ступенями управления. Отличием во втором типе является только наличие вычислительного комплекса (ВК) (рис. 1), который выполняет функции централизованного контроля, вычисления комплексных технических и технико-экономических показателей, а также контроль работы и состояния оборудования. Осуществление управляющих воздействий в данных АСУ ТП возлагаются на оператора.
Рис. 1 Схема функциональной
структуры АСУ ТП с вычислительным комплексом, выполняющим
информационно-вычислительные функции
В АСУ ТП третьего типа кроме функций, выполняемых
ВК
в предыдущей системе, на него
возлагают задачи анализа поступающей информации и поиска оптимальных решений с выдачей
рекомендаций по управлению (советов) оператору-технологу. Окончательный выбор и осуществление управляющих воздействий по-прежнему остается за оператором.
В четвертом типе АСУ ТП (рис. 2) ВК включается в замкнутый контур автоматического
управления и вырабатывает управляющие воздействия, поступающие как сигналы заданий непосредственно
на
вход к системам автоматического регулирования. После расчетов найденные новые значения уставок преобразуются в сигналы, которые можно использовать для изменения задания и настроек регуляторов. Поскольку в таких системах контур управления
замкнут через ВК, то функции оператора сводятся к
общему наблюдению за ходом процесса. Вмешательство
человека требуется лишь при возникновении каких-то редких, непредвиденных (например, аварийных) ситуаций.
Рис. 2 Схема функциональной структуры АСУ ТП с вычислительным комплексом, осуществляющим супервизорное управление.
В пятом типе АСУ ТП (рис.3), работающей в режиме непосредственного цифрового управления (НЦУ), сигналы, используемые для приведения в действие исполнительных механизмов, поступают
непосредственно от ВК и
соответствующие регуляторы вообще исключаются из системы (или
используются как резерв).
Рис. 3 Схема функциональной структуры АСУ ТП с вычислительным комплексом, выполняющим
функции непосредственного цифрового управления.
Для принятия сложных решений задач оптимального управления процессом производства конфет
нужно применение многоуровневых АСУ ТП и мощная вычислительная техника, на которую возложены задачи контроля состояния и защиты от перегрузок, поддержания заданного режима работы оборудования и
стабилизации
отдельных технологических параметров и т.п.
Основной задачей современной системы управления производства конфет является контроль и регулирование основных технологических параметров, которые позволят снизить вероятность возникновения снижения качества готовой продукции, не кондиционной продукции и неблагоприятных ситуаций на производстве. На ряду с вышеуказанными функция система управления должна принимать
решения, например, распределять нагрузку на параллельно работающие агрегаты и
т.п..
Список литературы
1.
Денисова Л.А., Раскин
Е.М. Системы автоматизированного управления: учеб. пособие / Л.А. Денисова, Е.М. Раскин; Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 80 с.
2.
Соколов В.А. Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности/ В.А.
Соколов; М.: Агропромиздат, 1991. - 445с.
