- •Предисловие
- •1. Основные понятия и определения.
- •6. Структуры асу тп.
- •2. Управление современным промышленным
- •2.2. Стадии разработки систем автоматизации
- •2.3. Анализ технологического процесса как объекта управления
- •2.4. Особенности математических моделей тоу
- •3. Автоматизация технологических процессов с применением локальных средств регулирования. Базовые автоматические системы управления
- •3.1. Основные типовые алгоритмы регулирования, реализуемые промышленными контроллерами
- •3.1.1. Аналоговые автоматические регуляторы
- •3.1.2. Стандартные алгоритмы цифровых контроллеров
- •3.1.3. Обобщенный линейный алгоритм регулирования
- •3.2. Методы настройки локальных аср
- •3.3. Итерационные методы автоматизированной настройки действующих промышленных систем управления
- •3.4. Расчет настроек позиционных систем регулирования
- •3.5. Схемные методы улучшения качества регулирования технологических объектов управления
- •3.5.1. Каскадные системы регулирования
- •3.5.2. Системы регулирования с дифференциатором
- •3.5.3. Системы регулирования с компенсацией возмущений
- •3.5.4. Взаимосвязанные системы регулирования
- •3.5.4.1. Системы несвязного регулирования
- •3.5.4.2. Системы связанного регулирования (автономные аср)
- •3.5.4.3. Оценка связности подсистем в статике
- •7. Обобщенный линейный алгоритм регулирования.
- •9. Итерационные методы автоматизированной настройки действующих промышленных систем управления.
- •4. Регулирование основных технологических параметров в химико-технологических процессах
- •4.1. Регулирование расхода
- •4.2.Регулирование уровня.
- •4.3. Регулирование давления.
- •4.4. Регулирование температуры.
- •4.5. Регулирование рН.
- •4.6. Регулирование параметров состава и качества.
- •5. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •5.1. Функции и составные части асу тп
- •5.2. Структуры асу тп
- •5.2.1. Централизованные асу тп
- •5.2.2. Децентрализованные асу тп
- •5.2.2.1. Концепции построения современных децентрализованных асу тп
- •5.2.2.2. Основные функции scada.
- •5.2.3. Общие требования к системе паз
- •9. Общие требования к системе паз.
- •6. Автоматизация управления на базе программно-технических комплексов
- •6.1. Микропроцессорные программно-технические комплексы децентрализованных асу тп
- •6.2. Технология автоматизации, основанная на применении полевой шины
- •7. Информационный обмен данными в системах автоматизации Стандартный интерфейс взаимодействия программ в промышленных системах автоматизации – орс
- •Стандартная сеть с hart-протоколом
- •Стандартные сети Foundation Fieldbus
- •Стандартные сети profibus
- •Характеристики промышленных сетей, использующих стандарты:
- •3. Стандартные сети Foundation Fieldbus, основные характеристики.
- •5. Стандарты обмена данными: rs–232, rs–422, rs–485.
- •8. Интегрированные системы автоматизации и управления технологическими процессами, производствами и предприятиями
- •Список литературы Литература основная
- •Литература дополнительная
5.2. Структуры асу тп
5.2.1. Централизованные асу тп
В централизованной системе вся информация, необходимая для управления АТК, поступает в единый центр – операторский пункт, где установлены практически все технические средства АСУ ТП за исключением источников информации и исполнительных устройств и где находится оперативный персонал. Техническая структура таких систем наиболее проста и имеет ряд очевидных эксплуатационных достоинств. Недостатками ее являются необходимость избыточного числа элементов для обеспечения высокой надежности функционирования АСУ ТП и большие затраты на кабельную продукцию. Она целесообразна для сравнительно небольших по мощности и компактных АТК с умеренными требованиями по надежности.
Системы с централизованной структурой в зависимости от особенностей выполнения функций УВК можно разделить на: информационные, работающие в режиме «советчика», супервизорные и непосредственного цифрового управления (НЦУ). Рассмотрим основные режимы работы УВК в АСУ ТП.
Информационный режим. В управляющий компьютер вводится информация о состоянии ТОУ, в том числе значения управляемых и управляющих величин. Оператор управляет процессом с центрального пульта управления, используя информацию, выдаваемую компьютером и вторичными приборами. Для решения задачи сбора и обработки информации необходимо иметь информационную модель ТОУ.
Режим советчика. Кроме информационных функций на УВК возлагаются задачи анализа поступающей информации и выработки оптимальных решений с выдачей оператору рекомендаций по управлению. Недостатком подобного класса АСУ ТП является присутствие человека в контуре управления. В тоже время такая система является первым шагом к исключению человека из контура управления. При работе АСУ ТП в режиме советчика можно осуществить проверку и доработку алгоритмов управления, уточнение используемых математических моделей. Для работы в режиме советчика должна быть динамическая модель ТОУ, используя такую модель, компьютер выдает в режиме реального времени (on-line) советы оператору. Принято выделять режим активного советчика. Здесь оператору выдается информация о том, что будет, если реализовать модельное управление. В этом случае система относится к классу активных двухканальных систем. Первый (основной) канал – это действующая управляющая система, включающая человека – оператора. Второй – виртуальная управляющая система (модель объекта, модель алгоритма управления). Наличие второго канала управления позволяет проверить эффективность управления, внести необходимые коррективы в работу «советчика» в основном контуре управления, организовать обучение операторов и адаптацию алгоритмов управления.
Режим супервизорного управления. Супервизор – название основной программы операционной системы компьютера. Основная особенность супервизорного режима работы АСУ ТП – автоматическое управление локальными регуляторами с помощью УВК. При этом значения уставок вычисляется таким образом, чтобы обеспечить оптимальное протекание технологического процесса. Функции оператора сводятся к наблюдению за ходом технологического процесса, вмешательство человека требуется лишь при возникновении редких, непредвиденных ситуаций. Супервизорные системы благодаря УВК и традиционным ТСА предъявляют меньшие требования к надежности управляющего компьютера. Задача такой системы – поддержание работы ТОУ в режиме близком к оптимальному. У супервизорных систем управления в программном обеспечении присутствует оптимизационная модель процесса.
Режим непосредственного цифрового управления (НЦУ). В таких системах программное обеспечение УВК реализует функцию многоканального управляющего устройства. Если решаются задачи регулирования, то УВК это многоканальный регулятор.