Geum.ru

Методическое пособие По дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления»

Вид материалаМетодическое пособие

Содержание


Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Объектом управления
К управляющим функциям
К вспомогательным функциям
Функции связи
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

№2




    Автоматизированные системы управления технологическими процессами

    В иерархии производственных и организационных отношений, характерных для предприятий химии/нефтехимии, технологические агрегаты, установки, в отдельных случаях цехи и соответствующие им системы управления занимают нижний уровень управления.

    Объектом управления (ОУ) в АСУ агрегатами и установками является технологические процессы переработки исходного сырья в готовый продукт. Поэтому сам объект называется технологическим объектом управления (ТОУ), а система, созданная для управления им – автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП). Основной задачей АСУ ТП является управление технологическим режимом работы в целом, включая стабилизацию или оптимизацию отдельных параметров или режима его работы, выработку необходимых управляющих воздействий и их реализацию. Кроме того, под АСУ ТП понимаются человеко-машинные системы, в состав которых входят определенные свойства вычислительной техники.

    Основные функции систем.

    Под функцией системы понимают совокупность действий, направленных на достижение некоторой частной цели управления, что определяется особенностями и требованиями объекта.

    Все многообразие функций АСУ ТП делят на информационные, управляющие и вспомогательные.

    АСУ с информационными функциями обеспечивают пользователей необходимой информацией о состоянии и характеристиках управляемого объекта. В этом случае основными задачами являются: 1. сбор необходимой информации с отдельных точек ТО и ее централизованная обработка по алгоритмам системы. При этом под централизованной обработкой информации понимают сравнение значений отдельных параметров с принятыми уставками, сигнализацию, а иногда и регистрацию отклонений параметра от нормы, измерение и/или регистрацию по вызову оператора отдельных параметров процесса, вычисление, а при необходимости и регистрацию ряда комплексных показателей, включающих технико-экономические, характеризующие ход и эффективность функционирования объекта (еще: сигнализация аварийных или предаварийных ситуаций).

    К управляющим функциям относятся определение и реализация на объекте управляющих воздействий, выработанных системой управления. К таким функциям относят изменение режима по заданным программам, определение и установление оптимального значения отдельных параметров или оптимизацию процесса в целом по некоторым критериям, управление пуском и остановом агрегатов и др.

    К вспомогательным функциям АСУТП относят самоконтроль отдельных узлов или всей системы в целом и др. здесь надо написать про самодиагностику тса, что-нибудь про базы данных и т.д.

    Функции связи с системами вышестоящего уровня. При этом в общем случае можно говорить как об информационных (передача необходимой информации снизу вверх), так и об управляющих функциях (передача заданий, управляющих воздействий сверху вниз).

    Выполнение отдельных функций в АСУТП распределяется между людьми, обслуживающих систему (оператором-технологом, оператором ЭВМ, иногда программистом) и техническими средствами (ПК). В разных АСУТП это распределение осуществляется различными путями. При непосредственном цифровом управлении контроллер выдает управляющее воздействие (ИМ) на исполнительные органы, а оператор осуществляет лишь контроль ее работы. При распределении функций необходимо руководствоваться спецификой объекта и решаемых задач.

    При реализации функции на объекте получается определенный результат, воспринимаемый пользователями системы – оперативным персоналом, обслуживающим данный объект («потребительская» ценность функции).

    Виды обеспечения систем.

    Функции системы раскрывают ее внешние «потребительские» возможности, а для описания внутренних взаимосвязей и возможностей АСУТП используют понятия функционального, алгоритмического, программного, информационного, технического и организационного обеспечения.


    ИО





    ТО







    ФУО

    ПО

    ОО





    АО

    Рис.4. Взаимосвязь между видами обеспечений систем

    (где ФУО – функциональное обеспечение; ТО – техническое обеспечение; АО – алгоритмическое обеспечение; ИО – информационное обеспечение; ПО – программное обеспечение;

    ОО – организационное обеспечение)

    Характер ФУО и АО в значительной степени зависит от объекта управления (далее – ОУ). В первом случае определяющими являются указанные выше функции и связи между ними (при этом говорят о функционально структуре); во втором – принятые методы решения задачи, определенные правила, очередность действия или даже инструкции, изложенные на формализованном языке математических соотношений.

    Характер ПО и ТО в большей мере связан с типом применяемого ПК. Различают общее и специальное ПО. Общее ПО представляет собой часть ПО системы, связанную с функционированием самого вычислительного комплекса. Специальное ПО включает программы, реализующие выбранные функции системы, и разрабатываются на базе общего ПО, замыкая смысловую последовательность связей от объекта через алгоритмы и программы к вычислительной машине системы. В состав ТО входят различные технические средства получения, сбора, передачи, отображения и воспроизведения информации.

    ИО представляет собой совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в АС при ее функционировании.

    ОО регламентирует действия оперативного персонала в условиях работы АСУ и оформляется в виде соответствующей документации (приказы, распоряжения, должностные инструкции и т.д.)

    Указанные виды обеспечения являются основными компонентами любой АСУ. Применительно к АСУТП особенно важным и трудоемким являются: в процессе разработки системы – алгоритмы и специальное программное обеспечение (в особенности применительно к управляющим функциям), при реализации на объекте – ИО и ТО, а в процессе промышленной эксплуатации – ТО и в наибольшей степени – ПО.