1. Многоуровневые структуры управления. Достоинства. Область применения Многоуровневые структуры, в которых управление в каждом многомерном контуре содержит компоненту, зависящую от корректирующих сигналов на этот контур со стороны вышестоящих управляющих подсистем. В системах этого типа необходимо анализировать устойчивость и качество - управления не только для каждого отдельного контура, но и для их сильно взаимодействующих совокупностей, охватывающих значительные части АСУ ТП или даже систему в целом. Многоуровневые структуры АСУ при прочих равных условиях располагают большим числом последовательно расположенных элементов, поэтому характеризуются менее высокой надежностью по сравнению с одноуровневыми системами, однако обладают повышенной технологической гибкостью и адаптируемостью в конкретных ситуациях

2. роль математического моделирования при проектировании Под математической моделью (ММ) конструкции, технологического про­цесса и его элементов понимают систему математических соотношений, опи­сывающих с требуемой точностью изучаемый объект и его поведение в про­изводственных условиях. При построении математических моделей исполь­зуют различные математические средства описания объекта — теорию мно­жеств, теорию графов, теорию вероятностей, математическую логику, мате­матическое программирование, дифференциальные или интегральные урав­нения и т. д. К математическим моделям предъявляют требования высокой точности, эко­номичности и универсальности. Экономичность математических моделей определяется затратами машинного времени (работы ЭВМ). Степень универ­сальности математических моделей зависит от возможности их использова­ния для анализа большого числа технологических процессов и их элементов. Требования к точности, экономичности и степени универсальности матема­тических моделей противоречивы. Поэтому необходимо иметь удачное ком­промиссное решение. Основными требованиями, предъявляемыми к математическим моделям, яв­ляются требования адекватности, универсальности и экономичности

3. особенности составления схем внешних соединений Схема внешних соединений-это схема соединения приборов и средств контроля соответствующими линиями связи, показывающими характер соединения, их длину, маркировку, наличие промежуточных коммутационных элементов, тип элемента контроля, находящегося непосредственно в технологии. Она чертится без масштабов с использованием условных обозначений. Все датчики на схеме внешних соединений показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. Провода и кабели показывают сплошной линией толщиной до 1 мм, и в разрыве ставится окружность с позиционным номером. Позиционные номера для электрических проводок обозначаются 1,2,3,…, для трубных проводок-01,02,03,… Все проводки обычно показываются вертикально.

Для электрических и трубных проводок указываются маркировка проводов и кабелей, количество жил в кабеле, сечение и длина линии связи. Количество рабочих жил в кабеле показывается в прямоугольнике.

4. оформление задания не изготовление щитов и пультов Документация на изготовление щитов и пультов оформляется в виде задания и содержит в качестве основных документов виды на фронтальную и внутренние плоскости щита и пульта, а также схемы соединений внутрищитовых проводок. Последние могут быть выпол­нены одним из трех методов: графическим, адресным или табличным. В соответствии с основными правилами оформления техническая документация на изготовление щитов, стативов и пультов (в дальней­шем для сокращения используется термин "щит") содержит общие виды щитов и заказную спецификацию щитов и пультов. Чертежи общих видов щитов разрабатывают на единичные и составные щиты. Под единичным щитом понимают щит, статив и пульт по номенклату­ре, предусмотренной ОСТ 36.13-76 (кроме вспомогательных элемен­тов). Проектная документация на щиты и пульты включает чертежи общего вида единичного и составного щитов, таблицы для монтажа электрических проводок, спецификации щитов и пультов.

5. организация проектных работ по созданию АСУ Раздел " Организация работ по созданию АСУ" должен содержать перечень стадий и этапов выполнения работ; перечень работ по стадиям и этапам, сроки их выполнения и организации – исполнители работ; форму завершения стадий и этапов создания АСУ. Стадии, этапы и перечень выполняемых работ указывают в соответствии с нормативно-технической документацией на АСУ конкретного вида. Кроме того, в разделе необходимо приводить перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению АСУ с указанием сроков выполнения работ и исполнителей. Эти сведения могут быть представлены в виде планов-графиков. В разделе может быть указана последовательность внедрения частей или задач АСУ.

6. проектирование технического обеспечения АСУ Техническое (аппаратное) обеспечение АСУ ТП — это комплекс технических средств, обеспечивающих выполнение всех функций АСУ ТП, а также обеспечивающих взаимодействие персонала с техническими средствами системы и с технологическим процессом.

В состав технического обеспечения АСУ ТП входят:

• средства сбора информации (измерительные преобразователи, счетчики, сигнализаторы, устройства ручного ввода);

• исполнительные устройства;

• программируемые логические контроллеры;

• устройства распределенного ввода/вывода;

• операторские станции;

• инженерные станции;

• серверы;

• панели оператора;

• программаторы;

• сетевые адаптеры;

• преобразователи частоты;

• пускатели;

• концевые выключатели;

• кабели связи;

• табло;

• устройства световой и звуковой сигнализации.

7.Общие принципы разработки схем автоматизации

Автоматизацию технологического процесса следует внедрять поэтапно, начиная с разработки схем автоматизации процессов.

Автоматический контроль и управление технологическими процессами должны улучшать их технико-экономические показатели. Эффективность автоматизации в каждом отдельном случае определяется конкретно расчетами с учетом индивидуальных особенностей автоматизируемого процесса, но существует ряд общих требований, которым должна удовлетворять любая система автоматизации и которые следует учитывать при разработке схем автоматизации. К этим требованиям следует отнести:

• максимальная простота, т.е. минимальное в пределах технической и экономической целесообразности количество функций, выполняемых системой, и минимальное количество машин, приборов, устройств и соединительных проводов, входящих в систему;

• гибкость, т.е. простой и быстрый переход от автоматического управления к ручному и наоборот, возможность управления из нескольких мест;

• четкость действия, как при нормальных, так и аварийных режимах, любое повреждение в системе не должно сопровождаться дальнейшим развитием аварии;

• использование типовых средств сбора, передачи и переработки информации, типовых регуляторов, выпускаемых в достаточно широком ассортименте приборостроительной промышленностью.

Кроме того, исходя из требований работоспособности и качества регулирования, автоматические системы регулирования , входящие в схемы автоматизации, должны:

• обладать устойчивостью, т.е. способностью возвращаться в положение равновесия после прекращения действия причин, выведших систему из этого состояния;

• иметь ошибки воспроизведения управляющих воздействий или отклонение регулируемых величин из-за действия возмущений не больше допустимых значений;

• не иметь большую ошибку по регулируемой величине, когда это связано требованиями технологического процесса;

• иметь оптимальный переходный процесс в течение времени регулирования;

• обладать наибольшим отклонением регулируемой величины от заданной в ходе процесса не более некоторой допустимой, зависящей от технологических особенностей процесса.

Если переходный процесс в системе имеет колебательный характер, то могут предъявляться требования по ограничению амплитуды или частоты колебаний.

Схемы автоматизации технологических процессов являются основными техническими документами, определяющими структуру и объем автоматизации промышленных объектов и являющимися исходными данными для проектирования систем управления.

.Схемы автоматизации включают технологическую схему, содержащую основные технологические аппараты и машины, изображенную в упрощенном варианте и расположенную в верхней части листа, и средства автоматизации, входящие в состав систем контроля, регулирования, которые обозначаются с помощью условных графических обозначений и линий связи.

Проектируемые схемы автоматизации должны учитывать требования технологии и ее особенности, поэтому в разработке их обязательно должны принимать участие технологи-обогатители. Это подчеркивает важность данного раздела для студентов-обогатителей.