
- •1) Каскадные аср. Пример каскадных аср. Особенности расчета.
- •2) Системы scada
- •3) Представление об открытом управлении. Структура функц. Назначения scada.
- •4) Стандарт орс
- •5) Проблема реального времени в системах управления
- •6) Использование в системах управления операционной системы Windows
- •7) Стратегия диспетчеризации на базе расширения rtx (Real Time extension)
- •8) Принцип разбиения потоков (threads) в системе управления и схема их диспетчеризации
- •9) Проблемы управления электроавтоматикой
- •11) Каналы передачи данных. Физические интерфейсы
- •12. Локальные сети. Топология сетей. Сетевые устройства.
- •13. Основные понятия систем управления и автоматизации. Постановка задачи управления и регулирования.
- •17.Выбор аппаратн. Ср-в авт-и опасн.Пром.О. Fieldbus
- •20. Современные шины промышленной автоматики
- •21. Стандарты использования плк
- •22. Системы связного и несвязного регулирования.
- •23. Многоконтурные аср. Комбинированные аср. Аср с дополнительным импульсом по производной.
- •26 Динамические свойства первичных преобразователей и учет их свойств при регулировании
- •Средства измерения температуры
- •Средства измерения расхода
- •27. Задачи в области автоматизации тех. Процессов хим. Производств отрасли. Особенности автоматизации хим. Пром-ти.
- •Показатели количественные
- •2. Располагаемая работа и способы ее сохранения. Располагаемая работа обратимых процессов.
- •2.2. Регулирование абсорбционных и выпарных установок.
- •3.2. Регулирование отстаивания. Регулирование процессов очистки сточных вод, вентиляции и водоснабжения.
- •Взаимосвязанные системы регулирования. Системы связного регулирования. Автономные аср.
- •. Особенности регулирования систем поддержания температуры.
- •10. 2. Системы регулирования рН и концентрации.
- •11. Регулирование ректификационных колонн.
- •12.2. Автоматизация гидромеханических процессов: смешение, перемешивание.
- •13.2. Автоматизация процесса выпаривания и охлаждения.
- •14.2. Автоматизация процессов дозирования и измельчения
- •17.2. Выбор аппаратн. Ср-в авт-и опасн.Пром.О. Fieldbus
- •20.2. Основы термодинамики автоматизации и регулирования. Понятие энтропии. Понятие располагаемой работы, обратимых и необратимых процессов. Однократное и повторное использование энергии.
- •21.2. Рациональный выбор регулирующего органа при построении аср.
- •22.2. Регулирование горения при использовании различных топлив. Расчет требуемого количества топлива.
- •24.2. Регулирование насосов. Системы регулирования процессов в компрессорах. Предотвращение помпажа.
- •25.2. Регулирование расхода воздуха на сжигание. Регулирование систем загрязнения и очистки от твердых частиц.
- •26.2. Обеспечение без-ти упр-я.
- •29.2. Сушка твердых материалов
- •30.2. Теплопередача – необратимый процесс.
- •31.2. Особенности подключения частотного привода
Показатели количественные
Время решения задачи.
Время решения задач управления по отлаженным алгоритмам и программам
эффективность производства УВК (управленческий вычислительный комплект)
Показатели надежности
вероятность безотказный работы за некоторое время
время наработки на отказ
среднее время восстановления системы.
показатель помехозащищенности -
Экономический показатель - представляет собой относительную оценку технической разработки к приведенным затратам
В процессе разработки САР ТП конкретного регулируемого объект решаются две задачи. Первой из них является синтез рациональной структуры САР, второй - выбор наиболее подходящего типа и параметров настройки автоматического регулятора
Синтез рациональной структуры САР сводится к разработке схемы взаимодействия регулятора (или регуляторов) с регулируемым объектом.
В процессе синтеза рациональной структуры САР ТП конкретного регулируемого объекта решаются следующие вопросы:
*определение главных и вспомогательных регулируемых величин объекта, по состоянию которых осуществляется управление ходом ТП и противоаварийная защита;
*определение регулируемых и нерегулируемых возмущающих воздействий и их влияния на изменение главных и вспомогательных регулируемых величин;
*определение регулирующих воздействий и их влияния на изменение главных и вспомогательных регулируемых величин;
*определение взаимозависимости между отдельными регулируемыми величинами
*определение статических и динамических характеристик регулируемого объекта по различным каналам возмущающих и регулирующих воздействий
*определение требований к качеству регулирования как в установившемся, так и в переходном режиме работы САР
*выбор методов и аппаратуры для измерения величин
*выбор типов регулирующих органов
*выяснение характера изменения заданного значения каждой регулируемой величины
На основании полученных данных разрабатывается структура САР. Часто выбирается типовая структура из числа известных.
31. Принципы и этапы развития систем управления
Развитие СА связано с появлением средств контроля и регистрации, которые позволии повысить точность работы оператора, что привело к улучшению качества регулирования. Но при этом выработка решений и осуществление регулирующих воздействий осуществлялась оператором.
Введение автоматических регуляторов в цепь с ОС позволило освободить оператора от выработки решений по управлению. Появление локальных систем регулирования. Регулятор сравнивал текущий параметр с заданным и вырабатывал регулирующее воздействие в соответствии с заложенным оператором алгоритмом.
Создание централизованных систем управления в которых для обеспечения работы оператора вся информация выводилась на единый пункт. При централизованной системе регулирования построение АСУ повышает требования предъявляемые к надежности технических средств.
Принципы СУ:
* Принцип новых задач(на ЭВМ не просто перекладываются методы и приемы управления, а перестраиваются в соответствии с теми возможностями, которые обеспечивают ЭВМ и формальные экономико-математические методы и модели).
* Принцип комплексного или системного подхода при разработке АСУП (при разработке АСУП следует решать вопросы не только технического, но экономического, организационного характера и др).
* Принцип первого руководителя (разработка и внедрение АСУП должны вестись при непосредственном участии и под руководством директора предприятия).
* Принцип непрерывного развития системы (по мере развития АСУП непрерывно расширяется круг задач, причем новые задачи не заменяют уже внедренные).
* Принцип автоматизации документооборота и единой информационной базы (следует автоматизировать не только процессы обработки данных, но и оформление выходных документов и сбор исходных данных).
* Принцип модульности и типизации (выделение и разработка максимально независимых частей системы или модулей и максимальному их использованию в различных подсистемах).
* Принцип согласованности отдельных пропускных способностей отдельных частей системы (требуется равенство пропускных способностей последовательных звеньев АСУП).
* Принцип минимизации вводимой информации.
Целью управления предприятию задается вышестоящей организацией, Госпланом, Советом Акционеров и т.д. с использованием основных плановых и технико-экономических показателей.
Все информационные связи предприятия можно представить двумя входными и одним выходным информационными каналами. На один вход подается сигнал задания(конъектура рынка), а на второй ‑ возмущения (изменение качества сырья, условия сбыта продукции и т.д.), отдельно можно выделить внутренние возмущения (поломка оборудования, его модернизация, нарушения технологических режимов).
Для осуществления производственных функций предприятию выделяются трудовые, финансовые и материальные ресурсы. Величина каждого ресурса ограничена. Таким образом, функции описывающее распределение ресурсов, можно рассматривать, как управляющие воздействия u(t). Компонентами вектора управления являются также производственные задания подразделениям предприятия (цехам, участкам, рабочим местам) на изготовления определенных деталей в заданные моменты времени.
В качестве компонентов вектора возмущающих воздействий выступают интенсивность отказов оборудования, величина брака, срывы поставок сырья и полуфабрикатов и т.п. Для того чтобы векторы состояния и управления были реальны на них накладывают ограничения.
Попытка описания производственного предприятия единой моделью и построить единый алгоритм управления часто оказывается несостоятельным.
Структуры сложных систем управления строятся с использованием иерархического и функциональных принципов выделения подсистем.
Первый (нижний) уровень иерархии состоит из множества систем управления отдельными технологическими операциями. Цель управления - выбор и поддержание заданных режимов выполнения технологических операций.
Второй (следующий) уровень иерархии включает системы управления производственными участками и технологическими линиями. Основная цель управления ‑ выбор и поддержание режимов совместного функционирования агрегатов станков и оборудования.Совокупность систем управления первого и второго уровней будет называться системой управления технологическими процессами (СУТП).
Третий уровень иерархии составляют системы управления цехами. Цель управления цехом ‑ организация выпуска заданного количества изделий конкретной номенклатуры с требуемым качеством и наименьшими затратами.
Объектом управления на четвертом уровне иерархии является непосредственно предприятие в целом. Цель управления ‑ организация совместного функционирования цехов для выпуска готовой продукции при заданных технико-экономических показателях. Совокупность систем управления третьего и четвертого уровней называют системой управления предприятием (СУП).
32. Типы входных сигналов Особенности регулирования с переменными параметрами. Классификация объектов регулирования.
При выборе закона регулирования и значений параметров настройки регуляторов следует определить основные показатели качества переходного процесса в САР, которые должен обеспечить автоматический рег- при работе с конкретным объектом.
Термин "переходный процесс" может означать реакцию системы регулирования на любой тип входного сигнала. В качестве входного сигнала принимается ступенчатое возмущение заданного значения или нагрузки.
Ступенчатое возмущение в качестве входного сигнала применяется потому, что для него легче получить аналитическое выражение кривой переходного процесс. Реакция системы на ступенчатое возмущение показывает, какая максимальная ошибка имеет место при данном произвольном изменении нагрузки.
Если требуется очень высокое качество работы системы, то следует определить реакцию системы на возмущающее воздействие с постоянной скоростью, на импульсное и синусоидальное воздействие или на возмущения иной формы; это исследование может оценить возможности системы регулирования. При работе сис-мы в режиме слежения возможны типы изменения вх. сигналов обычно известны.
Классификация объектов регулирования
Объект управления – динамическая система, параметры кот. меняются под воздействием управляющих и возмущающих воздействий..
Регулируемые величины - это параметры, которые хар- состояния объекта.
Управляющее воздействие - это группа параметров изменение которых, оказывает целенаправленное влияние на объект.
Возмущающее возд-е - это переменные, изменение кот. не связаны с воздействием системы на объект. Возмущающие возд-я отражают влияние внешних условий и изменений самого объекта. Возмущающие возд-я делятся на внешние и внутренние.
Одним из существенных возмущений является изменение нагрузки – количество вещества или энергии проходящее в единицу времени.
Объекты управления характеризуются признаками.
– одномерные объекты (имеют один входной и выходной параметр);
многомерные объекты (имеют несколько контролируемых параметров);
Объекты сосредоточенными параметрами - это объекты имеющие одинаковы значения в данный момент по всему объекту (объекты в плоскости)
Объекты с рассредоточенными параметрами, 1)одноемкостн.2)многоемкостные;
Общими для всех объектов является следующие признаки
Запаздывание ‑ выражает свойства системы, передавать сигнал со входа на выход не сразу, а через некоторый промежуток времени при этом характеристика сигнала не изменяется. Различают чистое запаздывание (транспортное) и емкостное (переходное). Чистое запаздывание встречается редко, его можно определить как отношение относительной длины объекта к скорости потока энергии или массы в объекте. Емкостное запаздывание присуще всем объектам.
Емкость это свойство объекта накапливать (или сохранять) вещество или энергию. Она хар- инерционность. От вел-ны емкости зав-т скорость изменения выходной величины при изменении входной.
самовыравнивание;
Объекты бывают : 1)устойчивые, 2)неустойчивые, 3)нейтральные