Классификация систем регулирования

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Факультет автоматики и вычислительной техники

Кафедра автоматизации технологических процессов

Лекции по дисциплине:

«Автоматизация производственных процессов»

Лектор: доцент Шарова И.Я.

Москва 2012

Автоматизация производственных процессов.

Лекция №1

Литература:

1. Андреев А.П. «Автоматизация процессов добычи и подготовки нефти и газа», 2008 г.

УДК 658.52.011-56

2. Андреев А.П. «Технологические средства систем управления технологическими процессами нефтяной и газовой промышленности».

3. Андреев А.П. «Программные средства систем управления технологическими процессами нефтяной и газовой промышленности».

Иерархия уровней АСУ ТП.

Под технологическим объектом управления (ТОУ) можно понимать какой-то технологический аппарат какой-то технологический объект.

Управление – целенаправленное воздействие на ТОУ, которое обеспечивает его функционирование в нужном режиме и оценивается величиной критерия управления. Может иметь экономическую или технологическую природу.

Регулирование – частный случай управления, стабилизация технологического параметра (поддержание параметра на заданном оперативном значении).

Первое, что нужно сделать для оптимизации производства – получить информацию о технологических параметрах. В качестве технологических параметров может выступать температура (t), давление (P), расход (F), уровень (L), какой-либо показатель качества (Q).

Необходимо вычислить управляющее воздействие и оптимальный технологический процесс. Затем все это необходимо реализовать на специальных технических устройствах. Для автоматизации используется три уровня управления.

↑- информационные потоки++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

↓ - управляющие потоки (говорят о том, )

ОПС – оперативные производственные службы;

ЛС – локальные системы (человека нет);

ТОУ - технологический объект регулирования;

Сокращения:

АРМ – автоматизированное рабочее место.

ПО – программное обеспечение.

САУ – системы автоматического управления.

ПЛК – программируемый логический контроллер.

ИУ – исполнительное устройство.

ИП – измерительные преобразователи.

Уровень 1. Локальные системы управления.

Локальные системы решают задачу стабилизации технологического параметра или поддержания параметра на заданном значении, которое задается технологом-оператором (например, Т = Т0, где Т – текущее значение параметра, Т0 – заданное значение). Средствами стабилизации являются программируемые логические контроллеры (ПЛК) и автоматические регуляторы. В локальных системах работают автоматические системы управления.

Уровень 2. Автоматизированные системы управления технологическими параметрами (АСУТП).

На этом уровне решаются оптимизационные задачи, при решении которых широко используется математический аппарат и вычислительная техника.

Автоматизированная система – присутствие человека обязательно.

Автоматическая система – все решает контроллер.

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП)

Здесь решаются чисто экономические задачи, используется вычислительная техника.

В настоящее время строятся системы с использованием АСУТП и основная система – это система SCADA. SCADA система – это система сбора данных и супервизорного управления. Система SCADA – многоуровневая система.

На верхнем уровне есть главный центр управления. Он получает информацию об удаленных технологических объектах управления и обеспечивает оператору графический материал, выдает данные об изменениях в технологическом процессе, а так же сохраняет информацию обо всех изменениях технологического процесса. В сложных системах используется региональный центр управления. Он получает информацию из локальной системы и передает в главный центр управления.

Локальные системы.

В локальных системах работают системы автоматического регулирования, а, кроме того, системы логического управления

Структурная схема объекта регулирования.

ОР

X – вход объекта;

Y – регулируемый параметр (параметр, который необходимо стабилизировать);

Z – внешнее воздействие, влияющее на Y;

Y сравнивается с заданным значением Yо.

Лекция №2.

Классификация систем регулирования.

Системы автоматического регулирования могут работать по нескольким принципам регулирования:

· по принципу регулирования по отклонению;

· принцип регулирования по возмущению;

· комбинированный принцип.

1.

Для того, чтобы система работала, нужно, чтобы было отклонение Y от Yо. ПЛК вырабатывает X независимо от количества отклонений.

2.

ПЛК снимает основное возмущение Z₁. Более быстрое устройство.

3.

Классификация систем регулирования:

1. По числу контуров:

· одноконтурные;

· многоконтурные.

2. По количеству параметров регулирования:

· одномерные системы регулирования

· многомерные

3. По назначению Y0:

· система стабилизации (Y0 = const);

· программное управление (Y0 = f(t));

· следящие системы (Y0 = f(Y1)).

4. T iwnmDlEaQjxCs6yRHpdZySan58NwQjjLAhkvdBllz6TqZSxa6QM7gZCeGt8VXRzH+CwEB+oKKHfI l4V+efGzoVCD/UxJi4ubU/dpw6ygRL3SyPnFaDwOmx6V8WSWomJPLcWphWmOUDn1lPTi0sff0Xd2 hbOpZOTtsZJDzbiQkfnD5wkbf6pHr8cvvvgFAAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQBZAuWs3QAAAAkB AAAPAAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sTI/LToRAEEX3Jv5Dp0zcGKeBDE8pJmqicTuPD2igBoh0NaF7 BubvbVe6rNyTe0+Vu1WP4kqzHQwjhJsABHFj2oE7hNPx4zkDYZ3iVo2GCeFGFnbV/V2pitYsvKfr wXXCl7AtFELv3FRIaZuetLIbMxH77GxmrZw/5062s1p8uR5lFASJ1Gpgv9Crid57ar4PF41w/lqe 4nypP90p3W+TNzWktbkhPj6sry8gHK3uD4Zffa8OlXeqzYVbK0aEOIy3HkWI8hCEB+Isy0HUCGmU gKxK+f+D6gcAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAA AAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAAIQAwtLv5OwIAACoEAAAOAAAAAAAA AAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBZAuWs3QAAAAkBAAAPAAAA AAAAAAAAAAAAAJUEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABADzAAAAnwUAAAAA " stroked="f">

· непрерывные (аналоговые);

· релейные;

· импульсные.

В аналоговых непрерывное изменение входной величины Y непрерывно меняется выходная Xр.

Релейные системы – имеется релейный элемент, он непрерывную величину преобразует в дискретную величину. Релейные системы быстрее.

В импульсных системах имеется элемент, который вырабатывает импульсы определенной длительности.

Поиск по сайту: