По уровню оптимизации

АСУ существенно отличаются по уровню автоматизации. ИПС предназначены для записи и длительного хранения информации, ко­торая считывается по запросу. Такая система может быть самостоя­тельной (библиотеки) или входить составной частью в АСУП. База данных является основой таких систем. В ней может быть отражена как структурированная (в виде таблиц), так и неструктурированная (текстовая) информация. В последнем случае это системы компьюте­ров офисов, учреждений, получившие широкие возможности благо­даря электронной почте.

ИСС вырабатывают для ЛПР соответствующие решения-советы в логической, числовой или символьной форме, при этом окончатель­ное решение остается за человеком. В ИСС широко используют диа­логовый режим.

8. Характерные признаки АСУ ТП

ГОСТ 34.003—90 дает такое понятие автоматизированной систе­мы управления (АСУ): «АСУ — система «человек — машина», обес­печивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и обработка информации, необходимой для реализации функ­ций управления, осуществляются с применением средств автомати­зации и вычислительной техники».

Выделяют следующие виды автоматизированных систем: АСУТП — АСУ технологическими процессами; АСОУ — автомати­зированные системы организационного управления; ИАСУ — ин­тегрированные АСУ; ОАСУ — отраслевые АСУ; АСУП — АСУ пред­приятия; АСУО — АСУ объединения; ИПС — информационно-по­исковые системы; ИСС — информационно-советующие системы; ИУС — информационно-управляющие системы.

В силу значительного разнообразия АСУ их целесообразно клас­сифицировать. АСУ — понятие многогранное и потому имеет боль­шое число признаков классификации. Из них рассмотрим три основ­ные (рис. 1.8).

Анализируя первый признак классификации, следует отметить, что объектом управления в АСУТП являются машины или системы машин, а в АСОУ (АСУ на уровне цеха, предприятия и выше) — люди. В АСУТП информация передается сигналами, а в АСОУ — с помощью документов.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Может иметь связь с более глобальной Автоматизированной системой управления предприятием (АСУП).

Под АСУТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций технологического процесса на производстве, в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт.

Термин «автоматизированный» в отличие от термина «автоматический» подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Составными частями АСУТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс.

Как правило АСУТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.

9. Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ (УВМ).

Рис. 1.7. Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ, работающей в супервизорном режиме

Техническая структура АСУ ТП с управляющей ЭВМ, работающей в супервизорном режиме, приведена на рис. 1.7. Схема включает в себя следую­щие элементы: ОБ — управляемый объект; 1 — первичные измерительные приборы; 2 — исполнительные механизмы; 3 — подсистему дистанционного управления; 4 — подсистему логического управления; 5 — подсистему авто­матического управления и регулирования; 6 — пульт оператора; 7 — инди­видуальные вторичные измерительные приборы; 8 — устройства отображе­ния информации, получаемой от ЭВМ; 9 — вычислительный комплекс (ЭВМ); 10 — человека-оператора; 11 — вышестоящую АСУ, с которой рассматрива­емая АСУ ТП обменивается информацией.

Для возможности вмешательства оператора в ход технологического про­цесса все управляющие органы (а не только те, которые находятся в составе автоматической системы) снабжаются дистанционно управляемыми с пульта оператора серводвигателями; естественно, что оператор имеет возможность переводить на дистанционное управление также и любой серводвигатель, нормально управляемый регулятором или логическим контроллером. Под­ключение дистанционного управления к любому серводвигателю осуществ­ляется также посредством соответствующего вызывного устройства.

10. Общая характеристика и классификация основных узлов УВМ.

На рис. 5.1 показана структурная схема АСУ ТП, базирующаяся на УВМс исполнительными устройствами в виде АСУ ЭП и датчиками, установленными на технологическом оборудовании.

УВМвключает в себя следующие элементы (блоки): 1)блок запоминаю­щий сведения об объекте и текущие задания, поступающие во внеш­нюю память с пульта управления; 2)блок сбора и преобразования инфор­мации о текущем состоянии объекта и действующих возмущениях; 3)блок центральный — процессор, выполняющий заданные алгоритмом преобразования информации для выработки управляющего воздей­ствия, организующий взаимодействие всех элементов УВМ,и состоя­щий из арифметического, логического, управляющего и оперативного запоминающего устройств (ОЗУ); 4)блок прямых связей с объектом управления, передающих управляющие воздействия.

УВМимеют ряд вспомогательных элементов, необходимых для организации процесса управления. К ним относятся средства связи человека с машиной, предназначенные для получения оперативным пер­соналом информации о ходе технологического процесса, коррекции алгоритма управления и принятия необходимых мер в аварийных си­туациях и средства ввода—вывода информации, включающие различ­ные регистрирующие, индицирующие и запоминающие устройства (перфоленточные, перфокарточные и строкопечатающие, записи на кас­сеты и гибкие диски), экранные пульты — дисплеи, пишущие машин­ки, графопостроители.

На вход УВМот датчиков поступает текущая информация, в основ­ном аналогового вида (напряжение, ток, частота, угол поворота и т.п.). Так как УВМ оперирует с дискретными величинами, то аналоговые сигналы датчиков необходимо преобразовывать в дискретную фор­му при помощи аналого-цифровых преобразователей.

Однако для уп­равления исполнительными механизмами (управляющими органами) в большинстве случаев необходимы непрерывные сигналы, а УВМвырабатывает управляющие сигналы в дискретной форме, поэтому необ­ходимо осуществлять их цифро-аналоговое преобразование.

Для уменьшения объема оборудования и стоимости аналого-цифро­вые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи производятся одноканальными, а для поочередного подключения сигналов от каждо­го датчика к общему АЦП используются коммутаторы.-

Рис. 5.1. Структура автоматизированного технологического комплекса

11. Принципы организации связи УВМ с технологическим объектом управления.

В составе АСУ ТП возможны различные принципы построения свя­зи УВМ с объектом управления: синхронный, асинхронный и комбини­рованный.

Синхронный принцип

При синхронномпринципе связи процесс управления разбивается на циклы равной длительности при помощи тактовых импульсов, вы­даваемых таймерами. В каждом цикле, начинающемся с приходом так­тового импульса на устройство управления, происходят последователь­ный опрос и преобразование сигналов датчиков в цифровую форму.

Эти операции и запоминание преобразованных величин в УВМ должны происходить за интервал времени, в течение которого контролируемые параметры технологического процесса могут измениться лишь в до­пустимых пределах.

После поступления очередной партии текущей информации к УВМ и ее запоминания происходит расчет новых значений управляющих воздействий и после их преобразования—передача к исполнительным органам. Закончив расчет управляющих воздействий, УВМ прерывает вычисления до прихода тактового импульса.

Асинхронный принцип

Для того чтобы АСУ ТП имела возможность реагировать на события, вызванные отклонением хода технологического процесса от заданного, или аварийные ситуации, используется асинхронныйпринцип связи УВМ с объектом управления. Такая возможность обеспечивается введением функции прерывания. УВМ реагирует на импульсы прерывания с уче­том приоритетного уровня одних сигналов прерывания перед другими. Необходимость ранжирования уровней приоритета вызвана тем, что одни события могут быть более важными, чем другие. Задаче с более высоким приоритетом разрешается останавливать обработку задачи, имеющей приоритет низшего ранга. После завершения обслуживания высокоприоритетного прерывания система возвращается к выполне­нию прерванной программы.

Поиск по сайту: