6. Основные функции и структура асутп.

Основным назнач АСУТП явлавтомтехнпроц в соотв с заданным критерием эффективности. Строго сформулированная зависимость между параметрами техпроцесса и критерием его оптимальности называют целевой функцией.

В АСУТП применяют следующие приемы управления технологическими процессами:

1 стабилизация заданных значений параметров ТП при различных возмущениях,

2 изменение параметров ТП по заранее подготовленной программе, управление технологическим циклом,

3 автоматическая оптимизация технологических параметров во время выполнения заданной производственной программы и в соответствии с заданным критерием эффективности (целевой функции).

Управляющие устройства АСУТП строятся на базе средств микропроцессорной вычислительной техники и являются управляющими вычислительными машинами.

Технологические объекты, управляемые АСУТП – совокупность сложных электромеханических систем. Отдельные единицы оборудования, входящие в состав техн объекта, управляемого АСУТП имеют автономные системы управления, позволяющие как встаивать данное оборудование в данный комплекс, так и использовать его автономно.

Управление в АСУТП организуется по иерархическому принципу

Трехуровневая иерархическая структура АСУТП

Система управления подразделяется на отдельные уровни или ранги. Общее управление осуществляется ЦУВМ или ВМ высшего или первого ранга. При иерархическом управлении ЦУВМ управляет технологическим объектом не непосредственно, а через локальные УВМ. Все УВМ – УВМ второго ранга.

На самом нижнем уровне управления осуществляется непосредственное управление технологическим объектом, т.е. не управляющими, а исполнительными устройствами.

ЦУВМ – достаточно мощный промышленный компьютер, снабжаемый управляющими программами N ЛУВМ, а последний управляет исполнительными электроприводами через систему управления электроприводами или другими исполнительными устройствами.

Прохождсигнобр связи проход по иерарх принц: от исполнит устройств информация поступает сначала в УЛВМ по результатам опросаов датчиков, установленных на технологичоборуд, а ЦВМ получнеобхинформ в порядке обмена информ с ЛВУМ.

7. Способы передачи информации. Определение интерфейса, стандартные интерфейсы.

Передача информации по каналам связи решает следующие задачи :

• обмен информацией между пультом управления и процес­сорным блоком УВМ;

• обмен информацией между УВМ и технологическим объек­том управления;

• обмен информацией между локальной и центральной УВМ

Обмен информацией между ПУ и ПБ включает в себя органи­зацию связи между человеком-оператором и АСУТП с помощью клавиатуры, дисплея, принтера и различных средств индикации. Связь с ТО обеспечивается прежде всего через модули выдачи и приема дискретных сигналов, а так­же с помощью специализированных модулей. В частности, выдача и прием непрерывных сигналов обеспечиваются с помощью мо­дулей цифроаналогового преобразования ЦАП и АЦП.

Обмен информацией в УВМ осуществляется при помощи дво­ичных кодовых комбинаций фиксированной величины, называ­емых словами. Величина слои, обрабатываемых ЛУВМ, обычно равна 1...2 байт. Передача дискретной информации между раз­личными уровнями управления АСУТП производится словами или объединениями слов, называемыми кадрами. Различают два ос­новных способа передачи информации:

• параллельная передача слова информации внутри УВМ (все биты слова передаются одновременно, параллельно);

• последовательная передача слова или кадра информации между УВМ и исполнительным устройством, между ЛУВМ и ЦУВМ, когда биты информации передаются один за другим в заданной последовательности.

Совокупность правил обмена информацией между двумя со­седними уровнями управления, а также совокупность проводов и иных технических средств, обеспечивающих такой обмен инфор­мацией, называется интерфейсом. В настоящее время в АСУТП применяют только стандартные интерфейсы — интерфейсы, ко­торые обеспечивают заданный международным или иным стан­дартом порядок обмена информацией независимо от технической базы, на которой реализованы конкретные модификации того или иного интерфейса.

При параллельной передаче слов информации используется па­раллельный интерфейс. В нем число проводов, по кото­рым передается информация, должно быть не меньше числа би­тов передаваемого слова. Так, для параллельной передачи слова в два байта необходимо иметь шину связи с учетом общего провода из не менее чем 17 проводов. В то же время для последовательной передачи информации посредством последовательного ин­терфейса достаточно иметь только два связных провода неза­висимо от величины передаваемых слов. Многопроводную шину трудно уберечь от помех, ее стоимость намного превышает сто­имость двухпроводной связи. Поэтому параллельную передачу ин­формации применяют при расстоянии между объектами связи, не превышающем 1...2 м, преимущественно внутри УВМ.

Обмен информацией с помощью как параллельного, так и пос­ледовательного интерфейса может быть двух видов: синхронный и асинхронный. При синхронном обмене информацией время и темп выдачи слов управления и записи сигналов обратной связи опре­деляются исключительно тактовыми импульсами УВМ. При асин­хронном обмене информацией время и темп выдачи и приема ин­формации определяются также и сообщениями, поступающими от ТО, оператора или ЦУВМ. Обмен информацией внутри УВМ строится по синхронному принципу, но для связи с внешними устройствами (ВУ) широко применяется асинхронный обмен.