Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Значительная часть современных производств отличается большой сложностью и их функционирование как единого комплекса и настоящее время не представляется возможным полностью перенести на автоматический режим роботы с помощью технических средств.
Для таких объектов разрабатываются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).
В таких системах часть информации о ходе технологического процесса, качестве исходного сырья, плановых заданий и т.д. обрабатывается с помощью технических средств и выдается управленческому и руководящему персоналу в виде рекомендаций о необходимом воздействии на объект управления (ОУ) или принятии дополнительных административно-хозяйственных мер. Так как при этом требуется обработка большого объема информации, то в АСУ ТП используют, как правило, электронные вычислительные машины. Таким образом, «технические средства и человек» образуют автоматизированную систему управления для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект в соответствии с принятым критерием управления.
Автоматизированный технологический комплекс (АТК) – совокупность автоматизированной системы управления технологическим процессом и технологического объекта управления, которые функционируют совместно.
Пример структурной схемы автоматизированного технологического комплекса в общем случае представлен на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Структурная схема автоматизированного технологического комплекса
Обозначения на рис. 2.3: ЛАСР – локальные автоматические системы регулирования; ЭВМ – электронная вычислительная машина; ВП – вторичный измерительный прибор; ИУ – измерительное устройство; ТОУ – технологический объект управления; СУ – суммирующее устройство; РУ – регулирующее устройство; ИМ – исполнительный механизм; n и m – количество ЛАСР и каналов измерения соответственно
В представленном автоматизированном технологическом комплексе функционируют следующие каналы управления объектом:
- объект – регулятор – объект. В этом канале значение регулируемой величины подается на вход регулятора и сравнивается с заданным значением. По отклонению регулятор вырабатывает регулирующие воздействия на объект. Таким образом, по этим каналам управления с обратной связью АТК имеет обычные локальные автоматические системы регулирования;
- объект – ЭВМ – регулятор – объект. В этом канале информация от объекта о ходе технологического процесса поступает в ЭВМ, обрабатывается и на регулятор передается управляющее воздействие по корректировке его задания. По этим каналам управления с обратной связью АТК имеет оптимальные автоматические системы регулирования;
- объект – ЭВМ – человек – регулятор – объект. Этот канал управления используется в АТК для случаев, когда обработанная информация в ЭВМ не дает возможности однозначно и оптимально принять решение по корректировке управляющего воздействия на объект или же требование к нему выходит за рамки возможностей системы. В этом случае ЭВМ выдает информацию и предложения по принятию мер, а окончательное решение в части корректировки хода технологического процесса в конкретной ситуации принимает «человек». В соответствии с принятым решением человек-оператор изменяет задание регулятору. По рассмотренному каналу система не является автоматической, так как контур взаимодействия технических средств не замкнут. Система является автоматизированной, так как она замыкается через человека;
- объект – ЭВМ – человек. По этому каналу ЭВМ выдает, как правило, экономическую, плановую, учетно-отчетную и другую информацию руководящему персоналу различных уровней для принятия административно-хозяйственных решений.