Автоматические системы регулирования

 

В системе НЦУ сигналы  на исполнительные органы поступают  непосредственно с ВК. Автоматические системы регулирования сохраняются как резервные элементы, иначе выход из строя ВК может привести к потере управляемости объектом.

В рассматриваемой системе  оперативный персонал контролирует работу системы, меняет диапазон допустимого  изменения измеряемых величин, имеет  доступ к управляющим программам.

 

АСУТП

К классу автоматизированных систем управления предприятием (АСУП) относят автоматизированные системы  управления производственными объединениями  и самостоятельными предприятиями (4-й уровень на рис. 1).

АСУП являются сложной  системой, состоящей из комплекса взаимосвязанных частей (подсистем), выделяемых по функциональному, структурно – организационному и др. признакам. АСУП производственного объединения, как правило, создается на базе собственной вычислительной техники и обеспечивает следующие функции:

автоматизированный сбор и обработка информации с широким  использованием методов оптимизации  по основным задачам и подсистемам  управления общезаводского и внутрицехового уровней;

хранение в памяти ЭВМ и комплексное использование  нормативно-справочной, промежуточной и выходной информации в промежуточной и выходной информации в процессе решения задач управления;

организация рационального  внутризаводского и внутрицехового документо-оборота.

В АСУП автоматизируют обработку  данных производственно-хозяйственной деятельности по таким подсистемам:

управление технической  подготовкой производства;

оперативное управление основным производством;

технико-экономическое  планирование; включая расчеты по ценообразованию;

управление материально-техническим снабжением;

бухгалтерский учет;

управление реализацией  и сбытом продукции;

управление финансами;

управление качеством  продукции;

управление кадрами;

управление транспортным, ремонтным и энергетическим обслуживанием  производства.

Выбор конкретных подсистем АСУП определяет производственной и экономической целесообразностью.

К классу интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ) производственным объединением или самостоятельным предприятием  относят многоуровневые автоматизированные системы управления, характеризующиеся расширением взаимосвязей отдельных систем, которые объединяют управление технологическими процессами, оперативное управление, текущие и долгосрочное планирование, административно-хозяйственную деятельность в одну общую систему управления производством.

В состав ИАСУ в качестве составных частей входят совместные и взаимодействующие автоматизированные системы организационного управления предприятиями, цехами, участками (АСУП), АСУТП и другие виды автоматизированных систем, действующих на предприятиях промышленности.

К классу отраслевых автоматизированных систем управления (ОАСУ) относят системы, представляющие собой совокупность административных и экономико-математических методов, средств вычислительной техники и связи, позволяющих органам управления осуществлять оптимальное управление отраслью.

В ОАСУ осуществляется сбор, передача, обработка и анализ информации, а также предусматривается обязательное участие управленческого аппарата в принятии решений и доведении  их  до предприятий и организации отрасли.

ОАСУ разделяют на функциональную и обеспечивающую части.

Функциональная часть  ОАСУ включает в себя ряд подсистем, в которых решаются задачи трех видов: планирования, учета и отчетности, контроля и оперативного управления.

Обеспечивающая часть ОАСУ включает в себя информационную базу, комплекс технических средств и математическое обеспечение.

Комплекс технических  средств содержит следующие функциональные группы: сбора, подготовки и передачи информации; обработки информации; выдачи и отображения информации.

Основными звеньями организационной  структуры ОАСУ являются органы управления отраслью, обеспечивающие взаимодействие его аппарата с ОАСУ, главный вычислительный центр (ГВЦ), кустовые вычислительные центры, информационные пункты предприятий и организаций отрасли.

Переработка информации на крупных предприятиях, оборудованных  АСУП, осуществляется на их вычислительной технике. Поэтому АСУП должна быть совместима по вертикали с ОАСУ по информационному  обмену, так же как АСУТП по отношению к АСУП. Все эти классы автоматизированных систем образуют многоуровневую иерархию АСУ предприятиями, которые объединяются единой сетью информационно-вычислительного обеспечения (ЕС ИВО) отрасли.

В перспективе ОАСУ следует  рассматривать как подсистемы общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации для учета, планирования и управления народным хозяйством (ОГАС), создаваемой на базе государственной сети вычислительных центров, и общегосударственной системы передачи данных (ОГСПД), предназначенной для организации передачи информации между отраслевыми и ведомственными вычислительными центрами и главным вычислительным центром ОГАС.

 

Автоматика, автоматизация производственных процессов  и АСУ ТП

Введение

1. Предмет и задачи курса. Значение автоматизации в повышении эффективности производства.

Автоматика – область теоретических и прикладных знаний об автоматически действующих устройствах и системах (БЭС).

Автоматизация – применение технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессе получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов и информации.

Цель автоматизации – повешение производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от работы в условиях, опасных для здоровья (БЭС).

Автоматизацией  производственного процесса называют такую организацию этого процесса, при которой его технологические операции осуществляются автоматически с помощью специальных технических средств без непосредственного участия человека. (Н.Г. Фарзане и др. «ТИП»).

К техническим  средствам автоматизации (ТСА) относят первичные измерительные преобразователи (датчики), вторичные показывающие и регистрирующие приборы, регуляторы, функциональные блоки, исполнительные механизмы (ИМ), регулирующие органы (РО), а также электроаппараты, щиты, пульты, комплексы и др. средства автоматизации (ГОСТ 21.408-93)

 

2. Управление  техническими процессами

Основные  понятия и определения

Управление – это целенаправленное воздействие на объект, которое обеспечивает его оптимальное (в определенном смысле) функционирование и количественно оценивается величиной критерия (показателя) качества. Критерии могут иметь технологическую или экономическую природу (производительность технологической установки, себестоимость продукции и т.п.)

Система управления – совокупность технических устройств, используемых для управления, производственного персонала, принимающего в нем непосредственное участие, и объекта управления. (Благовещенская М.М. и др.)

Технологический объект управления (ТОУ) – совокупность технологического оборудования, на котором по установленным регламентам осуществляется технологический процесс производства продукции (Соколов В.А.)

Автоматическая система  управления – совокупность управляемого объекта и автоматических измерительных и управляющих устройств, в которой обработка информации, формирование команд и их преобразование в воздействие на управляемый объект осуществляется без участия человека (БЭС).

Автоматизированная система  управления (АСУ) – совокупность математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации и др.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью.

АСУ состоит в из основы и функциональной части. В основу входят информационное, техническое и математическое обеспечение. К функциональной части относят  набор взаимно связанных программ, автоматизирующих конкретные функции управления (планирование, финансово – бухгалтерскую деятельность и др.).

Различают АСУ объектами (технологическими процессами – АСУТП, предприятием – АСУП, отраслью – ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например проектирования, расчетов, материально-технического обеспечения и др. (БЭС)

Автоматизированная система  управления технологическим процессом (АСУТП) представляет собой организационно-техническую систему управления технологическим процессом в целом в соответствии с принятым критерием управления, в которой для сбора и обработки информации используется вычислительная техника (Соколов В.А.)

Автоматизированная система  управления предприятием (АСУП) обеспечивает управление химическим предприятием в целом, которое наряду с решением задач технологического управления отдельными производствами, координирует работу этих производств и решает планово – экономические задачи, обеспечивая эффективность работы всего предприятия (Полоцкий Л. М.).

Локальные системы предназначены для контроля и стабилизации технологических параметров (расход, температура, давление концентрация и т.п.), сигнализации о нарушениях заданного режима, защиты и блокировки оборудования, его пуска и остановки, дистанционного управления процессом и т.д. (Полоцкий Л.М.).

 

1.5 Государственная  система промышленных приборов  и средств автоматизации (ГСП)

1. Основные  принципы построения ГСП. Структура  ГСП.

Для удовлетворения возросших  потребностей промышленности в современных  средствах получения, преобразования и передачи информации, а также для хранения и обработки сведений и выработки надлежащих команд управления создана Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации.

В основу системы положены следующие  принципы:

1. Оптимизация номенклатуры изделий путем создания параметрических рядов, у которых унифицированы входные и выходные сигналы, параметры питания, конструктивные исполнения и присоединительные размеры;
2. Создание «ветвей ГСП» по роду используемой вспомогательной энергии (пневматической, электрической, гидравлической);
3. Широкое использование блочно-модульного принципа построения как сомой системы, так и отдельных ее элементов;
4. Агрегатированное построение сложных устройств на основе типовых унифицированных блоков и приборов;
5. Совместимость приборов и средств автоматизации ГСП при работе в автоматических системах контроля, регулирования и управления.

По функциональному  признаку (или назначению) изделия ГСП разделяются на следующие группы устройств:

1 - Для получения информации о состоянии процессов;

2 - Для приема, преобразования и передачи информации по каналам связи;

3 - Для преобразования, хранения и обработки информации и формирования команд управления;

4 - Для использования командной информации в целях воздействия на процесс, т.е. исполнительные устройства.

По виду энергии, используемой для питания устройств и формирования сигналов, ГСП подразделяются на несколько больших групп, так называемых ветвей: электрическую, пневматическую, гидравлическую, а также ветвь приборов и устройств, работающих без источников вспомогательной

В системах автоматизации  управления сложными технологическими процессами применяются, как правило  одновременно технические устройства и приборы всех ветвей. Связь электрических, пневматических и гидравлических устройств  и приборов между собой осуществляется с помощью специальных преобразователей сигналов.

Создание параметрических  рядов, унифицированных систем и  агрегатированных комплексов приборов и средств автоматизации значительно  сокращает номенклатуру ГСП.

Все средства измерений  и устройства электрической, пневматической и гидравлической ветвей имеют унифицированные входные и выходные сигналы.

 

Основные виды унифицированных  сигналов ГСП.

Вид сигнала	Физическая величина	Параметры сигнала
Электрический	Постоянный ток	0÷5; 0÷20; -5÷0÷5; 4 - 20мА
	Постоянное напряжение	0÷10; 0÷20; -10÷0÷10мВ; 0÷10; 0÷1; -1÷0÷1 В
	Переменное напряжение	0÷2; -1÷0÷1 В
	Частота	2÷8; 2÷4 кГц
Пневматический	Давление	0,02÷0,1МПа(0,2÷1кГс/см2)
Гидравлический	Давление	0,1÷6,4МПа

 

При конструировании  устройств ГСП принят блочно-модульный принцип построения изделий. Его применение делает изделия более универсальными, позволяет использовать при их разработке рациональный минимум конструктивных элементов. Вместе с тем использование этого принципа позволяет легко и просто заменять отдельные унифицированные блоки и модули устройств при необходимости, т.е. повышает их ремонтопригодность и расширяет круг решаемых ими задач.