Автоматизация производственных процессов.
Лекция №1
Литература:
Андреев А.П. «Автоматизация процессов добычи и подготовки нефти и газа», 2008 г.
УДК 658.52.011-56
Андреев А.П. «Технологические средства систем управления технологическими процессами нефтяной и газовой промышленности».
Андреев А.П. «Программные средства систем управления технологическими процессами нефтяной и газовой промышленности».
Иерархия уровней асу тп.
Под технологическим объектом управления (ТОУ) можно понимать какой-то технологический аппарат какой-то технологический объект.
Управление – целенаправленное воздействие на ТОУ , которое обеспечивает его функционирование в нужном режиме и оценивается величиной критерия управления. Может иметь экономическую или технологическую природу.
Регулирование – частный случай управления, стабилизация технологического параметра (поддержание параметра на заданном оперативном значении).
Первое, что нужно сделать для оптимизации производства – получить информацию о технологических параметрах. В качестве технологических параметров может выступать температура (t), давление (P), расход (F), уровень (L), какой-либо показатель качества (Q).
Необходимо вычислить управляющее воздействие и оптимальный технологический процесс. Затем все это необходимо реализовать на специальных технических устройствах. Для автоматизации используется три уровня управления.
↑- информационные потоки
↓ - управляющие потоки (говорят о том, как вести технологический процесс)
ОПС – оперативные производственные службы;
ЛС – локальные системы (человека нет);
ТОУ - технологический объект регулирования;
Сокращения:
АРМ – автоматизированное рабочее место.
ПО – программное обеспечение.
САУ – системы автоматического регулирования.
ПЛК – программируемый логический контроллер.
ИУ – исполнительное устройство.
ИП – измерительные преобразователи.
Уровень 1. Локальные системы управления.
Локальные системы решают задачу стабилизации технологического параметра или поддержания параметра на заданном значении, которое задается технологом-оператором (например, Т = Т0, где Т – текущее значение параметра, Т0 – заданное значение). Средствами стабилизации являются программируемые логические контроллеры (ПЛК) и автоматические регуляторы. В локальных системах работают автоматические системы управления.
Уровень 2. Автоматизированные системы управления технологическими параметрами (АСУТП).
На этом уровне решаются оптимизационные задачи, при решении которых широко используется математический аппарат и вычислительная техника.
Автоматизированная система – присутствие человека обязательно.
Автоматическая система – все решает контроллер.
Автоматизированная система управления предприятием (АСУП)
Здесь решаются чисто экономические задачи, используется вычислительная техника.
В настоящее время строятся системы с использованием АСУТП и основная система – это система SCADA. SCADA система – это система сбора данных и супервизорного управления. Система SCADA – многоуровневая система.
На верхнем уровне есть главный центр управления. Он получает информацию об удаленных технологических объектах управления и обеспечивает оператору графический материал, выдает данные об изменениях в технологическом процессе, а так же сохраняет информацию обо всех изменениях технологического процесса. В сложных системах используется региональный центр управления. Он получает информацию из локальной системы и передает в главный центр управления.