Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Тема- Управление технологическими процессами 1

Работа добавлена на сайт samzan.net:


Лекция №9

Тема: «Управление технологическими процессами»


1. Общие сведения
Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП ) предназначены для оптимизации технологических процессов производств и повышение их эффективности путем автоматизации, базирующейся на использовании современных средств вычислительной и микропроцессорной техники и эффективных методов и средств контроля и управления.

Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) - совокупность аппаратно-программных средств, осуществляющих контроль и управление производственными и технологическими процессами; поддерживающих обратную связь и активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров; обеспечивающих регулирование и оптимизацию управляемого процесса.

Основной задачей АСУ ТП является оптимизация технологических процессов. С помощью входящих в ее состав аппаратно-программных средств АСУ ТП контролирует производственные и технологические процессы, управляет ими, обеспечивая обратную связь и надежный рабочий цикл.

АСУ ТП применяются в различных областях промышленности:

  1.  системы управления на транспорте;
  2.  добыча и транспортирование нефти и газа;
  3.  телекоммуникации и связь;
  4.  производство и учет электроэнергии;
  5.  приборы и станкостроение;
  6.  лабораторно-измерительные системы;
  7.  медицина.


Отдельное направление применения АСУ ТП составляет военная и космическая техника, где системы автоматизации  используются в качестве встроенных средств контроля и управления.


 2. Классификация и состав АСУТП


Современные АСУТП очень разнообразны и могут отличаться друг от друга по функциональному составу, степени автоматизации управления объектом, применяемым техническим средствам и многим другим признакам и характеристикам.

В общем случае АСУТП представляет собой многоуровневую систему управления с иерархическим принципом построения, которая, как правило, включает в себя на нижних уровнях управления локальные системы автоматического управления (СЛА - системы локальной автоматики).

К АСУТП второго уровня относят автоматизированные системы, управляющие группами установок, цехами, производствами, в которых отдельные участки оснащены своими системами управления в том числе, возможно, АСУТП первого (нижнего) уровня, причем оперативный персонал последних подчинен персоналу АСУТП второго уровня.

Все АСУТП характеризуются совокупностью автоматически выполняемых информационных и управляющих функций системы.

В зависимости от этого можно классифицировать АСУТП по типу функционирования на следующие виды:

1. Информационный тип функционирования АСУТП - в такой системе автоматически выполняются только информационные функции, решения по управлению принимает и реализует оператор. Сюда могут относиться АСУТП, функционирующие без вычислительного комплекса. Подобные человеко-машинное системы обычно применяются для управления отдельными относительно простыми установками или участками, технологическими агрегатами. В общей структуре управления производством такие системы занимают самую нижнюю ступень иерархии и поэтому характеризуются тесной связью с объектом, некоторой автономностью "поведения", наибольшей оперативностью контроля и управления. Такие системы хотя и не содержат в своем составе вычислительного комплекса, являются человеко-машинной системой, т.е. простейшим, но достаточно представительным и распространенным видом АСУТП.

2. Локально-автоматический тип функционирования АСУТП в этой системе автоматически выполняются информационные функции и функции локального управления. Решения по управлению процессом в целом принимает и реализует оператор. Сюда можно отнести АСУТП с вычислительным комплексом, выполняющим информационные функции. Системы этого вида содержат все функциональные и аппаратурные элементы, присущие предыдущей системе, но отличаются от нее наличием вычислительного комплекса (ВК), который выполняет функции централизованного контроля, вычисления комплексных технических и технико-экономических показателей, а также контроль работы и состояния оборудования.

3. Советующий тип функционирования АСУТП - в таких системах автоматически выполняются функции информационные, локального управления и с помощью модели процесса формируются советы по выбору управляющих воздействий с учетом критерия.

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. Окончательный выбор и осуществление управляющих воздействий по-прежнему остаются за оператором. Такая АСУТП функционирует следующим образом. Через заданные промежутки времени (в зависимости от конкретных условий обычно один раз в 10-15 мин.) полученные в ВК данные о состоянии объекта и комплексные технические и технико-экономические показатели анализируются с помощью математической модели управляемого процесса. Путем вычислений по модели определяются воздействия, необходимые для приближения процесса к оптимуму; результаты представляются оператору, который управляет процессом, изменяя установки регуляторов или выполняя другие действия в соответствии с рекомендациями, вырабатываемыми ВК.

4. Автоматический тип функционирования АСУТП - все функции АСУТП, включая управление процессом по критерию, выполняются автоматически.
К этим системам относятся АСУТП с вычислительным комплексом, выполняющим функции автоматического управления.

Состав и строение любой конкретной АСУТП выбираются так, чтобы система соответствовала техническому заданию на ее создание.

Требования, предъявляемые к АСУ ТП: управлять объектом в соответствии с принятым критерием функционирования; выполнять все возложенные на нее функции в соответствии с назначением и целью управления; обладать требуемыми показателями и характеристиками точности, надежности и быстродействия; отвечать эргономическим требованиям, предъявляемым к способам, форме представления информации оператору, размещению технических средств и т.д.; обладать свойством технической и информационной совместимости; допускать возможность дальнейшей модернизации и развития.

В состав любой АСУТП входят следующие основные крупные компоненты (части системы):
Организационное обеспечение - совокупность документов, устанавливающих порядок и правила функционирования оперативного персонала данной системы.

Информационное обеспечение - совокупность системы классификации и кодирования технологической и технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массивов информации, используемых в АСУТП.

Техническое обеспечение - совокупность технических средств, достаточная для функционирования АСУТП.

Программное обеспечение - совокупность программ, необходимая для реализации функций АСУТП и функционирования комплекса технических средств.

Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники в АСУТП.

Оперативный персонал АСУТП состоит из технологов-операторов (диспетчеров), осуществляющих контроль и управление объектом, и эксплуатационного персонала, обеспечивающего правильность функционирования всех технических и программных средств системы. Состав оперативного персонала конкретной АСУТП и установленные взаимоотношения между его работниками определяют организационную структуру системы.

Задачу, решаемую при создании АСУТП, можно кратко сформулировать так: на базе имеющихся технических средств автоматизации построить для данного объекта экономически эффективную систему управления, отвечающую заданным целям, требованиям, и рационально использующую возможности человека и техники.
Весь процесс делится на ряд стадий АСУТП, установленных ГОСТ, причем каждая из них заканчивается выпуском и утверждением определенной документации.

В соответствии с ГОСТ предусмотрены две предпроектные стадии: “Технико-экономическое обоснование” и "Техническое задание", две проектные: "Технический проект" и "Рабочий проект" которые допускается объединять в одну - "Техно-рабочий проект", а также стадии "Ввод в действие (внедрение)" и "Анализ функционирования", которые можно условно назвать стадиями реализации системы. 

До начала работ по проектированию и созданию АСУТП разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО), целью которого является формирование обоснованного с позиций заказчика предложения о создании АСУТП с определенными функциями и техническими характеристиками.

На стадии ТЭО проводится анализ известных случаев применения АСУТП для аналогичных объектов и технико-экономическое обследование объекта и существующей системы управления. Основными выходными документами ТЭО являются: технико-экономическое обоснование создания АСУТП с выбранными функциями и их характеристиками, заявка на создание АСУТП в виде тематической карточки по установленной форме, исходные технические требования к АСУТП.

На стадии разработки технического задания проводится предварительное обследование автоматизируемого технологического процесса, осуществляются предпроектные научно-исследовательские работы, выполняются эскизная разработка АСУТП и оформление всех основных документов технического задания на создание АСУТП.

На стадии разработки технического проекта предусматривается выполнение следующих укрупненных этапов: системотехнический синтез АСУТП; аппаратурно-технический синтез АСУТП; разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта оборудования, не выпускающегося серийно, и заявок на разработку новых средств автоматизации; разработка алгоритмов контроля, управления и функционирования АСУТП, информационного обеспечения АСУТП; составление смет, ведомостей и при необходимости патентного формуляра; сравнительный анализ разрабатываемой АСУТП и расчет ожидаемой экономической эффективности АСУТП по проектным данным; оформление технического проекта.

На стадии разработки рабочего проекта разрабатываются рабочая документация на техническое обеспечение системы; составляются заказные спецификации; разрабатывается рабочая документация на программное и информационное обеспечение АСУТП и изготовляются специальные программы на машинных носителях информации; разрабатывается эксплуатационная документация АСУТП.

Проектирование повторно реализуемых АСУТП выполняется в одну стадию с выпуском технорабочего проекта (ТРП). При выполнении ТРП разрабатывается комплект документов, в которых содержатся основные технические решения по АСУТП, задания на разработки, связанные с созданием системы, сметная документация. Кроме того, разрабатывается документация для заказа комплекса технических средств и покупных программных изделий для монтажа, наладки и эксплуатации АСУТП.

Общее программное обеспечение АСУТП поставляется комплектно со средствами вычислительной техники. Поэтому в части ОПО в проекты АСУТП включают только элементы, дополняющие или заменяющие по функциональному назначению программы, поставляемые комплектно с вычислительной техникой.

ОПО АСУТП включает в себя программы, предназначенные для использования самостоятельно или в составе других программ (ранее разработанных и находящихся в отраслевом фонде для повторного применения), для решения на средствах вычислительной техники задач АСУТП.

Специальное программное обеспечение АСУТП оформляется как программные модули (ПМ), пакеты программных модулей (ППМ) и пакеты прикладных программ (ППП).

Программный модуль представляет собой совокупность программы на машинных носителях, чтение с которых возможно непосредственно аппаратурой вычислительных машин, и программной документации, необходимой для изготовления, сопровождения и эксплуатации программы. Программные модули в отдельности или в сочетании с другими программными модулями, реализуют применительно к конкретным вычислительным средствам одно или несколько взаимосвязанных типовых решений (или решений одноразового применения) задач функционирования АСУТП, оформленных в виде алгоритмических модулей. Минимальным ПМ является программа, дальнейшее деление которой приводит к потере функционального смысла.

Программный модуль рассматривается как основная форма разработки, организации и оформления СПО, обеспечивающая возможность повторного применения ранее разработанных ПМ в новых разработках, снижения трудоемкости создания программного обеспечения путем компоновки единой исходной или исполнительной программы из готовых ПМ, унификации и повышения эффективности разработки программной документации, автоматизации проектирования ПО АСУТП.

Пакет программных модулей представляет собой комплекс программных модулей, обеспечивающий реализацию функционально законченного алгоритма. ППМ могут обладать собственной базой данных, подсистемой управления ею и специализированным входным языком для настройки и общения с пользователем. Пакет прикладных программ АСУТП - это часть программного обеспечения АСУТП, представляющая собой совокупность программ, реализующих группу однородных подфункций АСУТП, и программу их настройки для конкретного, технологического объекта управления. Пакет программных модулей и пакет прикладных программ АСУТП разрабатываются в виде совокупности программ на машинных носителях и программной документации, необходимой для изготовления, сопровождения и эксплуатации пакетов.




1. СанктПетербургский государственный электротехнический университет им
2. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук.4
3. Доклад- Самооценка молодёжи как индикатор её идентификации
4. Взаимодействие любого типа обязательно предполагает наличие передающей среды физического поля
5. Об обеспечении санитарного и эпидемического благополучия населения от 24 февраля 1994 г
6. Одним из положительных сдвигов происшедших после окончания холодной войны является всеобщее признание то
7.  Экспериментальное получение электромагнитных волн Существование электромагнитных волн переменного
8. Ценообразование в торговле для студентов дневной формы обучения потоков Кс ~ 3; Х ~ 4 Лектор- ст
9. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ ~ Дисерта
10. Вариант 10 Выбираем источник света согласно рекомендациям n
11. Венчурные инвестиционные стратегии
12. а Арбитражным управляющим может выступать только физическое лицо
13. согласие членов семьи 2 согласие наймодателя 3наличие при вселении поднанимателя в жилое помещение общ
14. тема 1. Понятие системы и социальной системы- состав и классификация Мы рассматриваем общество как особый
15. В реальной жизни преступность проявляется в форме отдельного преступления совершенного конкретным индив
16. тема права и законодательства Законодательство и систематизация; Юридическая ответственность и правовы
17. Народовластие основа конституционного строя России Вопрос 1.html
18. мысль ББК 88 Б87 РЕДАКЦИИ ФИЛОСОФСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Рецензенты- др психол
19. Над его душой стоял мужчина весьма внушительного роста и вида демонстративно перебирая бумаги
20. Курсова робота Студентки другого курсу.html