Вимоги до системи автоматизації.

Перед початком роботи необхідно визначитись із значеннями технологічних параметрів при яких проходить технологічний процес. Ці параметри є вихідними даними для аналізу системи автоматизації.

Таблиця 1.

Технологічні вимоги до системи автоматичного управління автоклавом періодичної дії.

№ п/п	Технологічний параметр	Одиниця виміру	Номінальне значення	Допустимі технологічні відхилення	Аварійні відхилення параметра, (max. або min. значення параметра)	Вид автоматизації
1.	Робочий тиск в автоклаві	МПа	0,25	±0,02	(max. 0,343)	Регулювання, реєстрація, сигналізація
2.	Температура робочого середовища	оС	110	±1	(max. 130)	Регулювання, реєстрація, сигналізація
3.	Час нагріву	хв.	25	±1		Регулювання, реєстрація
4.	Час стерилізації	хв.	30	±1		Регулювання, реєстрація
5.	Час охолодження	хв.	25	±1		Регулювання, реєстрація
6.	Тиск робочого середовища який підводиться до автоклава пара вода	МПа МПа	0,392 0,392	±0,03 ±0,03	±0,05 ±0,05	Регулювання Регулювання
7.	Температура охолоджувальної води	оС	25	±3	±6	Регулювання

Тут необхідно визначити види технологічних параметрів, їх номінальні значення, діапазон регулювання тощо. Отриманні данні доцільно оформити у вигляді таблиці (табл.1).

Побудова моделі об’єкту управління.

Починаючи роботу необхідно визначити вид автоматичного управляючого пристрою (АУП), який буде управляти об'єктом. Якщо об'єкт управління – це одиничний технологічний процес, операція, механізм, знаряддя, і якщо мета управління підтримка або зміна згідно з певного закону управляємої величини або декількох величин, то в якості АУП використовують регулятор.

Якщо об'єкт управління складний процес, машина, потокова лінія, що складається з окремих операцій і механізмів, якщо задача управління зв'язати ці елементи, забезпечити певну послідовність роботи, перехід з режиму на режим при певних умовах, то як керуючий пристрій застосовують автомати.

Якщо об'єктом управління є консервний завод, цех або підсобне підприємство, то як керуючий пристрій застосовують управляючі машини (УМ).

П очинають аналіз об’єкту насамперед з виявлення керованих величини, а також управляючих та збурюючих впливів. Для цього рекомендується об'єкт управління представити у вигляді "чорного ящика" (рис. 1). Під “чорним ящиком” розуміється система, в якій відомі і піддаються зовнішньому спостереженню лише вхідні і вихідні величини, а внутрішня її будова і процеси, що в ній протікають, невідомі. Розглянемо, як це виглядає на прикладі управління мікрокліматом овочесховища (рис. 2).

П очнемо з керованих величин, тобто з тих параметрів, сукупність яких визначає поняття "мікроклімат". У це поняття входять: температура Y₁, вологість Y₂ і концентрація вуглекислого газу СО₂ Y3. Всі ці параметри характеризують мікроклімат приміщення і тому повинні входити в список керованих величин. На рисунку 2 вони відкладені у вигляді стрілок, направлених праворуч від об'єкта управління. Для інших об'єктів керовані величини будуть інші. Для різних механізмів це частота обертання, швидкість лінійного переміщення, для випромінювачів щільність світлового потоку; для водонагрівачів – температура води і т. д. Для відносно простих об'єктів досить однієї керованої величини, для складних, яким є вибраний нами об'єкт, керованих величин буде декілька.

Після того як керовані величини вибрані, визначимо керуючу дію. Щоб забезпечити заданий рівень температури в овочесховищі, потрібні: опалення приміщення в зимовий період та вентиляція в літній період. Розділивши цей процес на два процеси, отримаємо, що в першому випадку керуючою дією буде температура води в системі опалення Х₁, а в другому час роботи системи вентиляції Х₂ . Для забезпечення заданої вологості необхідно або видаляти зайву вологу за допомогою вентиляції (коли вологість вища за потрібну), або зволожувати приміщення (при недостатній вологості). В зв’язку з цим для першого і другого періодів в якості керуючої дії виберемо період роботи (час) зволожувальної установки Х₃. В процесі зберігання овочів виділяється значна кількість СО₂, то для видалення зайвої вуглекислоти застосуємо вентиляцію, тому за керуючу дію приймаємо час роботи вентиляційної установки Х₄.

Керуючі дії Х₂ та Х₄ однакові, тому вибираємо з них одну за принципом “диктуючої” шкідливості. Вибір між керуючими діями Х₂ та Х₄ буде мати сезонний характер; так, літом перевагу буде мати повітрообмін Х₂ в зв’язку з підвищенням температури навколишнього середовища, а взимку, навпаки, вентиляція буде проводитись тільки для видалення СО_2.

Визначимо збурюючі дії, які впливають на об’єкт управління. Їх необхідно розділити на дві групи: контрольовані (які можливо і бажано контролювати) та неконтрольовані (які контролювати неможливо або не недоцільно). На температуру в овочесховищі впливають контрольовані фактори (зовнішня температура Z₁, швидкість вітру Z₂) і неконтрольовані (відкривання дверей і воріт W₁). На вологість всередині приміщення впливає вологість зовнішнього повітря Z₃. На концентрацію СО₂ – процеси які проходять в продукції, що зберігається W₂.