2 Структурные схемы автоматизации

Структурные схемы автоматизации. Любая система управления имеет свою структуру. Структура - совокупность отдельных частей системы, объединенных общей целью и информационно связанных между собой. Графическое изображение структуры есть структурная схема (СС). Системы автоматизации можно классифицировать по их структуре различными методами.

Первый метод - классификация по иерархии: одноуровневые; двухуровневые; многоуровневые.

Система автоматического контроля и управления работой методической печи (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Супервизорная система управления методической печью

Супервизорная система управления (двухуровневая система)- состоит из локальных подсистем управления первого уровня и подсистемы формирования заданных (оптимальных) значений параметров для этих локальных подсистем.

Второй метод - классификация по функциям, которые выполняют отдельные подсистемы. Структурная функциональная схема контроля и управления работой методической печи (рис. 2.2).

1 – датчик, установленный по месту; 2 – вторичный прибор и регистрирующий прибор; 3 – регулятор; 4 – ручной задатчик; 5 – переключатель, осуществляющий переход ч автоматического управления на ручное и обратно;

6 – кнопки управления; 7 – указатель положения исполнительного механизма; 8 – исполнительный механизм; 9 –регулирующий орган.

Рисунок 2.2 – Схемы структурные функциональные контроля и управления.

Третий метод - написание структурно-алгоритмических схем, которые разрабатываются для отдельных подсистем первого уровня и показывают структуру подсистемы в терминах передаточных функций и информационных связей между ними. Данные схемы применяются для наладки системы автоматизации (рис 2.3).

Рисунок 2.3 – Структурная схема замкнутой системы автоматического регулирования

Четвертый метод классификации - централизация управления объектов автоматизации. По этой классификации различают: децентрализованные системы управления - каждая часть системы работает самостоятельно без связей с другими системами; централизованные системы управления - все отдельные подсистемы связаны с вышестоящими системами и управляются с одного пункта.

Пятый метод классификации - распределенные (интегрированные) системы. Это системы управления, которые расположены в пространстве в разных местах, но информационно объединенных между собой. При этом системы могут и не подчиняться одна другой, но информационные связи между ними обязательно существуют.

Все рассмотренные типы структур отдельных систем используются для более детального пояснения структуры и функций, которые выполняет данная система. В техническом проекте системы автоматизации используется структурная схема контроля и управления, которая объединяет все рассмотренные методы классификации.

Структурные схемы контроля и управления систем автоматизации.

Перед проектированием системы автоматизированного контроля и управления (САКиУ) необходимо деталь изучить объект автоматизации, то есть: его конструкцию; технологический процесс в нем; выделить параметры, которые определяют результат работы агрегата (выходные параметры); параметры влияющие на протекание технологического процесса (входные параметры); выделить все возмущения и найти связь между всеми параметрами.

Необходимо обосновать и поставить основные задачи контроля и управления, а также изучить организационную структуру управления объектом (технологический персонал, его функции и подчиненность). На основе этих функций, задач контроля и управления с учетом технологической схемы производства разрабатывают структурную схему контроля и управления. Исходными данными для разработки схемы являются: техническое задание на проект автоматизации; принципиально-технологическая схема производства; штатный распорядок и функциональные обязанности персонала.

Структурная схема представляет собой совокупность прямоугольников разных размеров, в которых показываются: технологические подразделы объекта автоматизации (агрегат, участок, цех); пункты контроля и управления (щит управления, диспетчерский пульт); технологический персонал и службы, обеспечивающие управление в этих пунктах (оператор, диспетчер); основные функции и технические устройства, необходимые персоналу для слежения за протеканием технологического процесса; взаимосвязь технологических подразделов, пунктов контроля и управления.

Технические устройства в системе и функции, выполняемые оперативным персоналом, отображаются в виде условных обозначений, в соответствии с таблицами кодирования (табл.1 и 2).

Таблица 1 - Условные обозначения технических средств на структурных схемах контроля и автоматизации

ОБОЗНАЧЕНИЕ	НАИМЕНОВАНИЕ
Д	Датчик-преобразователь
С	Сигнализатор значений параметров технологического процесса
СУ	Станции и панели управления исполнительными механизмами
ИЦ	Индикатор цифровой
ИА	Индикатор аналоговый
Р	Регуляторы
РА	Регистратор аналоговый
КА	Коммандо-аппарат
ЗД	Задатчик
ПР	Процессор
ВЗУ	Внешнее запоминающее устройство
ВВУ	Вводно-выводное устройство
УП	Устройство печати
ВТ	Видеотерминал
ПРВ	Пульт ручного ввода данных
ДС	Диспетчерская связь
ПГС	Производственная громкоговорящая связь

Таблица 2 -Условные обозначения функций системы автоматизации

Обозначение	Наименование
1	Контроль параметров
2	Дистанционное управление исполнительным механизмом
3	Измерения
4	Контроль и сигнализация значений параметров
5	Стабилизация параметров
6	Выбор режима работы регулятора
7	Ручной ввод данных
8	Регистрация параметров
9	Расчет ТЭП
10	Учет производства и составление данных в смену
11	Диагностика технологических линий
12	Распределение технологических линий
13	Оптимизация отдельных техпроцессов
14	Анализ состояния техоборудования
15	Прогнозирование основных показателей производствава
16	Оценка работы смены
17	Контроль выполнения плановых заданий
18	Контроль проведения ремонтов
19	Подготовка, выдача операт. информации в АСУ ТП
20	Получение производственных ограничений и заданий от АСУ ТП