1.2. Система автоматизированного проектирования на базе эвм – средство создания новой технологии проектирования

Внедрение достижений науки и техники в химическую промышленность возможно только через создание проекта производства, т.е. комплекса технической документации, необходимой для изготовления некоторого объекта химической промышленности. В комплекс этой документации входят: пояснительные записки; технологические и инженерно-технические расчеты; чертежи; инструкции по монтажу, пуску и эксплуатации; технологические регламенты и методики аналитического контроля производства и др.

Проектирование начинается при наличии задания на проектирование некоторого технического объекта. Это задание представляется в виде документов и является исходным описанием объекта. Результатом проектирования является полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления объекта. Эта документация представляет собой окончательное описание объекта.

Проектирование, при котором все или часть проектных решений получают путем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизированным [5].

Система автоматизированного проектирования (САПР) состоит из комплекса средств автоматизированного проектирования:

– технического обеспечения САПР (совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования);

– математического обеспечения САПР (совокупность математических модулей проектируемых объектов, методы и алгоритмы выполнения проектных процедур);

– программного обеспечения САПР (совокупность программ для систем обработки данных на машинных носителях и программной документации);

– информационного обеспечения САПР (всевозможные данные, необходимые для выполнения автоматизированного проектирования);

– лингвистического обеспечения САПР (совокупность языков, применяемых для проектирования и проектных решений);

– методического обеспечения САПР (документы, характеризующие состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования);

– организационного обеспечения САПР (положения, инструкции, приказы, штатные расписания и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации).

Разработка и внедрение САПР является важным средством ускорения технического прогресса, увеличения производительности труда инженерно-технических работников, повышения экономичности и качества объектов проектирования.

1.3. Применение эвм для создания автоматических систем управления технологическими процессами (асутп)

Проблема повышения эффективности управления работой сложного технологического оборудования может быть решена путем применения АСУТП, построенных на базе современных ЭВМ. Системы управления, основанные на применении ЭВМ, принято делить на два класса: автоматические и автоматизированные [6].

В автоматических системах все операции управления выполняются ЭВМ автоматически. Роль человека в этих системах сводится лишь к наблюдению за работой машин. Такая система является наивысшей степенью развития АСУТП.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами представляют собой человекомашинный комплекс, в котором окончательное решение вопросов управления и планирования принимает человек. Человек как управляющий элемент системы должен быть всегда творческим исполнителем. В АСУТП человек выполняет следующие основные функции:

– формулировку цели и определение критериев управления;

– оценку вырабатываемых системой проектов решений;

– выбор окончательных вариантов решений;

– выработку различных предложений творческого характера и различного рода ограничений.

Основными функциями АСУТП являются:

– обеспечение управления в темпе протекания технологического процесса;

– автоматический обзор данных в ходе технологического процесса и состояния оборудования;

– централизованная обработка собранных данных и выработка на этой основе управляющих воздействий, а также информации о работе агрегатов для вышестоящего уровня;

– дистанционное управление регулирующими органами агрегатов.

Роль человека – оператора в АСУТП определяется делением систем на информационные, информационно-советующие и управляющие.

Для современных химико-технологических систем характерна иерархическая структура, поэтому и система управления будет иметь иерархическую структуру.

На низшем уровне размешаются АСУТП, непосредственно связанные с технологическим оборудованием. Следующий уровень будут составлять АСУТП, координирующие работу автоматизированных агрегатов. Наконец, всю эту пирамиду будет венчать автоматизированная система управления предприятием (АСУП), осуществляющая анализ и планирование производственно-хозяйственной деятельности на основе данных, полученных от нижних уровней управления.

Для создания АСУТП необходимы технические средства (ТС) и математическое обеспечение (МО).

В состав ТС входят: управляющий вычислительный комплекс (УВК), измерительные механизмы, средства общения оператора с системой и средства телемеханики.

Второй органической частью АСУТП является математическое обеспечение, к которому относится математическое описание (модель процесса, алгоритм управления, а также программы, реализующие их на компьютерах).

Совокупность математических уравнений, отражающих зависимость выходных величин от входных, дополненная ограничениями, накладываемыми на эти величины, условиями физической осуществимости, требованиями безопасности функционирования, уравнениями связи с другими объектами, представляет собой математическую модель процесса.

Модель процесса дополняется алгоритмом управления, обеспечивающим выпуск продукции с заданными показателями независимо от некоторого колебания характеристик исходных материалов, подводимой энергии и т.п.