- •Алгоритмизация и управление техническими системами
- •Введение
- •1. Общая характеристика и основные понятия теории управления технологическими процессами
- •1.1. Введение, функции, структуры и классификация асутп
- •1.1.1. Определение тп.
- •1.1.2. Тп как объект управления.
- •1.1.3. Определение, назначение, функции и состав асутп
- •1.1.4. Классификация тп
- •1.2. Особенности современных технологических процессов
- •1.3. Управление производством однородной продукции (непрерывные процессы)
- •1.4. Управление производством неоднородной продукции (дискретные процессы)
- •2. Алгоритмы централизованного контроля
- •2.1. Задачи подсистемы контроля в асутп
- •2.2. Алгоритмы контроля, работающие в режиме реального времени
- •3. Алгоритмы локального и программного управления
- •3.1. Общие сведения о промышленных системах регулирования
- •Требования к промышленным системам регулирования
- •Возмущения в технологическом процессе
- •3.2. Алгоритмы, реализующие типовые законы управления
- •Выбор типа регулятора
- •3.3. Классификация регуляторов по закону регулирования
- •3.4. Расчет настроек регуляторов в линейных системах
- •3.4.1. Формульный метод определения настроек регулятора
- •3.4.2. Частотно-аналитический метод определения настроек регулятора
- •3.5. Позиционные системы автоматического управления
- •3.5.1. Двухпозиционные регуляторы
- •3.5.2. Трехпозиционные регуляторы
- •3.5.3. Многопозиционные регуляторы
- •3.6. Методы определения параметров дискретных регуляторов в системах пцу
- •Особенности построения и функционирования систем прямого цифрового управления
- •Заключение
- •Список литературы
- •Содержание
1.1.4. Классификация тп
В основу классификации АСУТП положены несколько признаков, наиболее существенными из которых являются:
1. Классификация по характеру управляемого технологического процесса (виду объекта управления).
2. Классификация по степени сложности управляемого процесса.
3. Классификация по степени автоматизации задач управления.
4. Классификация по функционально-алгоритмическому признаку.
По характеру протекания ТП делятся на непрерывные, периодические и дискретные.
Непрерывным называется процесс, в котором конечный продукт вырабатывается пока подводится сырье, энергия, катализаторы, управляющие воздействия. Например, процессы нефтепереработки и т.п.
Периодическим является ТП, в котором за сравнительно небольшой промежуток времени (часы или дни) вырабатывается определенное, ограниченное количество конечного продукта. При этом в течение отведенного промежутка времени периодический процесс является непрерывным. Например, доменный процесс.
Дискретным называется ТП, в котором готовый продукт вырабатывается за определенные промежутки времени и, который можно остановить и продолжить с любой технологической операцией без снижения заданного уровня качества. Пример: сборка на конвейере, испытание готовых изделий и т.п.
Деление систем по степени автоматизации задач управления определяет распределение задач управления между ЭВМ и человеком (оператором), т.е. основывается на признаке технического совершенства АСУТП. При этом выделяют три основных класса:
1. Системы с автоматическим сбором и обработкой информации (информационные).
2. Системы с автоматической выработкой советов оператору (информационно-советующие).
3. Системы автоматического управления процессом (управляющие).
Классификация по функционально-алгоритмическому признаку определяет функции и степень совершенства алгоритма управления реализуемого в АСУТП. Различают следующие виды управления: логико-программное, экстремальное, адаптивное, организационно-технологическое, оптимально-координационное. К системам логико-программного управления можно отнести системы прямого цифрового управления по жесткой программе одной и группой технологических установок. Типовым объектом управления в таких системах являются механообрабатывающие станки, группы автоматизированных постов контроля продукции, группа оборудования термической обработки.
К системам экстремального управления относятся системы автоматического или автоматизированного управления, обеспечивающие нахождение экстремума заданного критерия. Примерами объектов такого класса являются нагревательные колодцы регенеративного типа, вращающиеся цементные печи, диффузионные печи.
К системам адаптивного управления относятся системы автоматического или автоматизированного управления, работающие по самонастраивающемуся алгоритму, обеспечивающему нахождение экстремума в условиях случайных изменений внешних воздействий. Типовыми объектами подобных систем являются трубопрокатные станы, прокатные станы, многореакторные агрегаты полимеризации вакуумной установки.
К объектам класса АСУТП организационно-технологического управления можно отнести энергоблоки атомной и тепловой электростанций, производство серной кислоты.
Системы оптимально-координационного управления обеспечивают автоматическое и автоматизированное управление ходом взаимосвязных технологических процессов с динамической оптимизацией по критерию максимума выходного продукта. Типовыми объектами таких систем являются химкомбинаты, нефтеперерабатывающее производство, сборочное производство автомашин.