2598

транслятора и т.п. Оператор работает с такими приборами с использованием так называемого технологического программирования, привычного для специалистов по автоматическому регулированию и технологическому управлению с помощью традиционных аналоговых средств. На одном приборе (например, Р-122) можно реализовать автоматическое регулирование, эквивалентное регулированию 8-16 локальными аналоговыми регуляторами. При этом следует особо отметить компактность прибора: габариты его практически не отличаются от традиционного аналогового ПИД-регулятора.

Контроллер КР-300 серии «Контраст» (контроллер для распределения систем автоматического управления технологическим процессом) разработан на основе опыта производства и эксплуатации контроллеров Р-110,

625

Л-110, Р-130, РК-131/130 и отличается высокой надежностью и низкой стоимостью микроЭВМ. Основу микроЭВМ составляет микропроцессор, который совместно с дополнительными устройствами (вспомогательной памятью, периферийными устройствами, средствами связи и структурно необходимыми другими микропроцессорами и БИС), обеспечивает решение совокупностей разнообразных относительно несложных задач. В частности, это широко распространенные задачи по управлению производственным агрегатом или технологическим процессом с помощью вычислительного комплекса небольшого быстродействия по вводу-выводу. Умеренные технические возможности микроЭВМ (по сравнению с мини-ЭВМ) определяют низкий уровень их стоимости, компактности и обширную область применения в промышленных системах управления в качестве базовых средств построения АСУ ТП.

Существенному повышению эффективности распределительных систем управления способствует быстрое развитие и широкое применение в промышленности интеллектуальных датчиков и исполнительных механизмов, осуществляющих получение, обработку и преобразование информации в цифровой сигнал непосредственно в месте их установки в технологическом процессе, что способствует высвобождению излишних вычислительных мощностей и каналов связи.

6.6.6.Актуальность создания гибких производственных систем

ифакторы обеспечения их гибкости

Крупносерийное массовое производство в промышленно развитых странах составляет лишь 20%, единичное же, мелкосерийное и серийное производство - 80%. Связано это с тем, что производители стремятся в короткие сроки предложить большую массу разнообразных товаров высокого качества при определенном снижении их стоимости за счёт снижения доли высокооплачиваемого ручного труда.

626

технических возможностей и агрегатов. Тем самым гибкое производство позволяет удовлетворить требования быстроизменяющейся потребности.

Одним из направлений, позволяющим повысить гибкость производства, является комплексная автоматизация производственных процессов.

Системы автоматического управления широко используются в управлении и стабилизации параметров химико-технологических процессов. Так, локальные системы автоматизации (ЛСА) реализуют программу измерения, например температуры обработки изделий, так называемую температурно-временную кривую (ТВК). На рис. 6.51, а представлена программа изменения температуры Тпр в камере. На рис. 6.51, б изображена структурная схема ЛСА управления температурновременным режимом (ТВК).

Техническая реализация автоматизированного рабочего места (АРМ) исследователя и экспериментатора, проектировщика, технолога, а также реализация управляющих цифровых вычислительных машин с большим объемом памяти и быстродействием, построение производственной вычислительной сети (ПВС) могут быть осуществлены на базе единой цифровой машины либо соединены между собой в единую вычислительную сеть нескольких ЭВМ (ПЭВМ).

628

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автоматизация всех подотраслей огромной отрасли стройиндустрии базируется на системном подходе к разработке и проектированию распределенных систем управления, предполагающих единство цели управления, совместимость аппаратных и программных средств в единой системе, согласованность структуры и функций и т.д., использование открытых технологий, отвечающих международным стандартам на все виды обеспечений. Многие фирмы выпускают различные по вычислительным ресурсам и возможностям контроллеры, которые удовлетворяют всем потребителям производства.

Сохраняются тенденции повышения быстродействия процессоров и объема памяти компьютеров и контроллеров при существенном снижении габаритов аппаратов: корпусов, плат, периферии. Растут показатели надежности средств автоматизации и систем управления в целом. Широко используются методы структурного резервирования узлов и систем управления. Расширяются температурный диапазон применения специализированных компьютеров и контроллеров (от -40 до 85 ºС), степень защиты от пыли, влаги, вибрации и др. характеристики, что особенно важно для предприятий. Ускоренными темпами развиваются интегрированные пограммно-аппаратные средства систем управления предприятием в целом – от технологического уровня АСУ ТП до бизнесуровня.

В целом наблюдается некоторое предпочтение в распределении средств автоматизации и систем управления по крупным отраслям промышленности (нефтеперерабатывающая, нефтегазовая, химическая и строительная).

Практика автоматизации в стройиндустрии за последние 3 – 4 года показывает, что быстрое развитие информационных технологий, в том числе периодической литературы (журналов), освещающих основные аспекты построения и функционирования аппаратно-программных средств РСУ будет и должно развивать РСУ параллельно с практической реализацией систем на конкретных предприятиях, что показано в учебном пособии на ряде примеров.

Быстрое развитие автоматизации жилых и социально-культурных зданий и сооружений, утвердившее понятие «интеллектуальное здание», оснащенное передовыми достижениями бытовой техники и средств автоматизации, коренным образом изменило качество среды обитания и тем способствует дальнейшему развитию качества жизни человека по всем параметрам.

629

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое управляющие операции и процесс управления?

2.Что такое автоматическая и автоматизированная системы управления?

3.Дайте определение АСР. Чем она отличается от АСУ?

4.Приведите схему обобщенной функциональной АСР и поясните функциональное назначение ее элементов.

5.Что такое ГСП? Функциональное назначение ее групп.

6.Что определяет научная и техническая основы САК?

7.Откуда берет начало Главная палата мер и весов и кто был первым ее руководителем?

8.Назначение и структура организационной основы метрологического обеспечения средств измерения и автоматизации.

9.Дайте классификацию и определения методов измерения.

10.Приведите классификацию и определения средств измерения.

11.Важнейшие характеристики измерения.

12.Общие сведения о датчиках и современные тенденции датчикостроения.

13.Принципы измерения физических величин с помощью потенциометрических и тензорезисторных датчиков.

14.Емкостные датчики: назначение, конструктивные различия, достоинства и недостатки.

15.Электромагнитные датчики: конструктивные различия и области применения.

16.Измерительные схемы для датчиков: классификация и области применения.

17.Методы измерения температуры на предприятиях стройиндустрии (указать область применения в наиболее важных подотраслях стройиндустрии).

18.Дайте классификацию основных типов вторичных приборов и оцените их перспективность по сравнению с новыми разработками средств компьютерно-контроллерного типа.

19.Измерение давления: методы измерения и комплексные приборы.

20.Методы измерения количества и расхода вещества в жидком и сыпучем состояниях в строительстве.

21.Измерение уровня жидких и сыпучих материалов в различных емкостях в строительстве.

22.Измерение влажности твердых материалов в строительстве.

23.Измерение кислотности (щелочности) растворов.

24.Автоматические системы регулирования (АСР) технологических параметров (определение, назначение и области применения, класси-

630

фикация линейных непрерывных АСР по принципам регулирования и по наиболее важным признакам, характеризующим АСР.

25.Классификация АСР по характеру изменения заданного значения регулируемой величины и остаточного отклонения в установившимся состоянии.

26.Назовите основные свойства объектов регулирования.

27.Классификация линейных АСР, их уравнения, достоинства и недостатки.

28.Краткая характеристика наиболее распространенных нелинейных законов регулирования.

29.Назначение и классификация усилительно преобразовательных устройств.

30.Исполнительные механизмы и регулирующие органы, принципы их классификации и области применения.

31.Релейно-контактное уравнение ИМ в строительстве.

32.Бесконтактное управление исполнительными механизмами.

33.Схематическое устройство пневматических и гидравлических ИМ и роль их использования на предприятиях стройиндустрии.

34.Регулирующие органы (классификация и применение их в строительстве).

35.Статические и динамические характеристики элементов и автоматических систем регулирования (АСР) в объектах строительства непрерывного действия.

36.Передаточные функции и временные характеристики, их назначение при анализе и синтезе АСР.

37.Частотные характеристики АСР, их виды и использование для анализа и синтеза систем.

38.Типовые динамические звенья АСР, виды их соединений и способы применения для анализа устойчивости АСР на основе алгебраических и частотных критериев.

39.Переходные процессы в АСР, основные показатели качества (перерегулирование, время регулирования, остаточное отклонение).

40.Дайте характеристику областей применения систем регулирования по управляющему воздействию (по заданию Xзд) и по возмущающему воздействию и как решается проблема компромисса, допускающая определенную незначительную величину статической ошибки регулирования с увеличением коэффициента усиления системы, но сохраняющая необходимый коэффициент запаса устойчивости системы?

41.Понятия о дискретных системах АСР и их классификация.

42.Автоколебания в релейных двухпозиционной АСР с запаздыванием. Определение параметров автоколебаний в АСРД, например при

631

регулировании тепловым объектом.

43.Сущность распределительных АСУ ТП на основе функцио- нально-целевой децентрализации и топологической децентрализации и современная техническая основа реализации РСУ.

44.Обобщенная структура комплекса технических средств АСУ ТП.

45.Техническая реализация АСУ ТП на основе современных малогабаритных локальных микропроцессорных регуляторов, например температуры, типов «Протерм 100», «Минитерм 300» и многих других, а также мощных программно-технических комплексов (ПТК) «КВИНТ», «Комплекс», «Техноконт» и др., основу которых составляют контроллеры Р-130, Р-110, ЧСК, Ш-711, КР-300 и др.

46.Актуальность создания гибких производственных систем и факторы обеспечения их гибкости.

47.Некоторые общие принципы автоматизации производственных процессов в стройиндустрии.

48.Строительство как одна из разветвленных и ведущих отраслей народного хозяйства.

49.Общность технологических процессов предприятий стройиндустрии и связь ее с основными задачами автоматизации технологического оборудования и процессов.

50.Развитие кибернетики и новых принципов адаптационного автоматического управления. Отличительные особенности самонастраивающейся АСУ по сравнению с принципами управления по отклонению и возмущению.

51.Дополнительные устройства, образующие контур самонастройки в структуре самонастраивающейся системы управления, для достижения требуемых показателей качества процесса управления.

52.Состав технических средств (ТС) для автоматизации управления технологическими процессами и выполняемые ими функции.

53.Критерии, определяющие оптимальный выбор комплекса технических средств автоматизации технологических процессов.

54.Зависимость экономичности Э от объема капитальных вложений К и «совершенства» С технических средств. Эффективность Эф АСУ ТП.

55.Сущность двух основных комплексов работ по созданию АСУ

ТП.

56.Основные базовые принципы выпуска и эксплуатации систем с использованием перспективных научно-технических средств, заложенные в ГСП-2.

57.Характеристика российского варианта CALS-технологии.

58.Этапы построения государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).

632

59.Назначение, цели и функции АСУ ТП.

60.Типовые структуры и средства управления технологическими процессами (ЛСКРиУ, СЦКРиУ).

61.Дайте характеристику систем прямого цифрового управления (ПЦУ) и супервизорного управления.

62.Что такое ЛВС и ЛУВС, их отличие и выполняемые функции?

63.Топологии распределенных АСУ ТП (радиальная, кольцевая и шинная)?

64.Средства построения ЛУВС с магистральной структурой.

65.Поясните типовой расчет ТС АСУ ТП.

66.Дайте определения основных понятий типизации, унификации и агрегатирования ТС и КТС.

67.Общая характеристика программируемых микропроцессорных контроллеров (ПМК) типа ремиконт и ломиконт.

68.Физические структуры ремиконта и ломиконта, их назначение, сходство и различие между собой и с микроЭВМ.

69.Особенности языков программирования ремиконтов и ломикон-

тов.

70.Принцип конфигурирования ремиконта.

71.Приведите блок-схему контура регулирования с применением контроллеров MOD-30 и MOD-300.

72.Дайте структуру КТС АСУ ТП, построенную с применением

MOD-300, DPSS, DCN, LAN, TPIO и полевой аппаратуры.

73.Общее описание и классификация программируемых логических контроллеров (ПЛК). Применение их в РСУ.

74.Характеристика моноблочных (компактных) контроллеров (классификация, устройство и область применения).

75.Коммутационные модули: назначение и функции.

76.Модули специального назначения: классификация и назначение.

77.Программное обеспечение АСУ ТП с ПЛК.

78.SCADA-системы в распределенных системах управления.

79.SCADA-системы, встраиваемые в ПЛК: область применения.

80.Промышленные сети контроллеров. Назначение и классификация.

81.Архитектура промышленных сетей.

82.Топология промышленных сетей.

83.Методы организации доступа к линиям связи.

84.Открытые промышленные сети: назначение.

85.Интегрированные системы управления, назначения и реализация в общей структуре управления предприятием. Приведите иерархию системы управления в общей структуре управления предприятием.

86.Приведите краткую характеристику бюджетирования, управленческого планирования и контроля на примере использования

633

СРМ-систем.

87.Серверы баз данных - компьютеры с большим вычислительным ресурсом. Назначение и концепция использования. Классификация серверов.

88.Решение типовых задач управления на языках IEC 611-3 с применением ПЛК в системах РСУ.

89.Приведите пример использования ПЛК для управления системой автоматизированного подогрева воды.

90.Приведите пример составления программы управления объектом, например управления светофором, обеспечивающим регулировку транспортных потоков в соответствии со следующим графиком:

10с горит красный свет;

10с горят красный и желтый сигналы;

10с горит зеленый свет;

5с зеленый свет мигает;

5с горит желтый свет.

91.АСУ ТП печей обжига цементного клинкера: краткая характеристика объекта управления и решаемые задачи.

92.Автоматизация поточно-транспортных средств. Характеристика транспортных средств как объектов автоматизации на примере средств непрерывного и периодического действия.

93.Автоматический контроль и сигнализация работы конвейерного транспорта. Классификация используемых датчиков и выполняемые ими функции.

94.Автоматическое управление конвейерным транспортом.

95.Автоматическое управление устройствами пневматического транспорта.

96.Автоматическое управление транспортными машинами периодического действия.

97.Автоматизация складов материалов и изделий и характеристика их как объектов автоматизации.

98.Автоматическое управление оборудованием склада цемента.

99.Автоматическое управление оборудованием склада заполнителей.

100.Автоматический контроль и учет материалов на складе заполнителей.

101.Автоматизация процессов сушки и нагрева материалов на скла-

дах.

102.Автоматизация процессов дробления и сортировки. Характеристика предприятий по переработке нерудных строительных материалов.

103.Автоматизация регулирования производительности дробилок.

104.Статические и динамические характеристики щековой дробилки.

634