11. Принципы организации связи увм с технологическим объектом управления.

В составе АСУ ТП возможны различные принципы построения свя­зи УВМ с объектом управления: синхронный, асинхронный и комбини­рованный.

При синхронном принципе связи процесс управления разбивается на циклы равной длительности при помощи тактовых импульсов, вы­даваемых таймерами. В каждом цикле, начинающемся с приходом так­тового импульса на устройство управления, происходят последователь­ный опрос и преобразование сигналов датчиков в цифровую форму. Эти операции и запоминание преобразованных величин в УВМ должны происходить за интервал времени, в течение которого контролируемые параметры технологического .процесса могут измениться лишь в до­пустимых пределах.

После поступления очередной партии текущей информации к УВМ и ее запоминания происходит расчет новых значений управляющих воздействий и после их преобразования — передача к исполнительным органам. Закончив расчет управляющих воздействий, УВМ прерывает вычисления до прихода тактового импульса.

Для того чтобы АСУ ТП имела возможность реагировать на события, вызванные отклонением хода технологического процесса от заданного, или аварийные ситуации, используется асинхронный принцип связи УВМ с объектом управления. Такая возможность обеспечивается введением функции прерывания. УВМ реагирует на импульсы прерывания с уче­том приоритетного уровня одних сигналов прерывания перед другими. Необходимость ранжирования уровней приоритета вызвана тем, что одни события могут быть более важными, чем другие. Задаче с более высоким приоритетом разрешается останавливать обработку задачи, имеющей приоритет низшего ранга. После завершения обслуживания высокоприоритетного прерывания система возвращается к выполне­нию прерванной программы.

Возможно применение комбинированного принципа связи УВМ с объектом, при котором наряду с тактовыми импульсами таймера ис­пользуются сигналы прерывания от датчиков, фиксирующих аварий­ную ситуацию на объекте. Они переводят УВМ на работу по программе для аварийного режима.

12. Основные режимы работы увм в составе асу тп.

Функции АСУ ТП, а следовательно, и УВМ подразделяются на инфор­мационные и управляющие. Для выполнения информационных функ­ций УВМ работает в режимах сбора данных и советчика. Информацион­ные функции АСУ ТП заключаются в централизованном контроле за со­стоянием объекта управления и вычислительных и логических опера­циях информационного характера, выполняемых УВМ в режиме сбо­ра данных.

К функциям централизованного контроля относятся:непрерывное, периодическое или по вызову измерение, оператив­ное отображение и регистрация значений технологических параметров и показателей состояния технологического оборудования;обнаружение, регистрация и сигнализация отклонения технологи­ческих параметров и показателей состояния оборудования от установ­ленных пределов, в том числе и сигнализация о срабатывании блокиро­вок и защит;оперативное отображение и регистрация результатов математичес­ких и логических операций, выполняемых УВМ и в общем случае — комплексом технических средств.

Режим работы УВМ по сбору данных является наиболее простым. Технологический процесс в этом режиме управляется оперативным персоналом, который изучает процесс при различных условиях рабо­ты для построения его математической модели. Такой режим может быть вспомогательным при эксплуатации АСУ ТП, обеспечивая уточне­ние (коррекцию) математической модели объекта и алгоритма уп­равления.

Функциональная схема УВМ в режиме сбора данных отличается от приведенной на рис. 5.1 тем, что из нее исключено устройство прямой связи с объектом, а на выходе процессора установлены средства фик­сации результатов. В этом месте между процессором и технологическим объектом управления действует оперативный персонал.

Режим работы УВМ в АСУ ТП в качестве советчика является более сложным по сравнению с описанным выше. Он возможен на началь­ной стадии внедрения АСУ ТП и позволяет проверить достоверность принятой модели процесса и алгоритма управления. Опытный опера­тор, управляя процессом и следя за рекомендациями УВМ, может об­наружить неправильную комбинацию рекомендуемых для вспомога­тельных органов уставок, вызванных неточностью модели процесса или алгоритма управления, и устранить ее.

Число контролируемых параметров процесса в режиме работы УВМ в качестве советчика оперативного персонала измеряется десятками и даже сотнями. Так как оператору самому приходится изменять ус­тавки, число управляемых параметров, для которых производятся вычисления, сравнительно невелико. Поскольку возможности челове­ка ограничены количеством изменяемых уставок в единицу времени, а также в связи с увеличением вероятности ошибки при работе в высо­ком темпе участие человека в процессе управления является весьма серьезным недостатком режима работы УВМ в качестве советчика.

В режиме советчика к функциям вычислительных и логических операций, помимо операций, присущих централизованному контролю, относятся:

-диагностика протекания и прогнозирования хода технологического процесса и состояния оборудования;

-подготовка информации для оперативного персонала и выполнение процедур обмена информацией со смежными и вышестоящими АСУ ТП.

Управляющие функции УВМ в АСУ ТП сводятся к определению рационального режима ведения технологического процесса; формиро­ванию и передаче на входы исполнительных устройств управляющих воздействий, обеспечивающих реализацию выбранного режима. Эти функции позволяют реализовать следующий по сложности режим ком­бинированного (супервизорного) управления, при котором УВМ ис­пользуется в замкнутом контуре (рис. 5.1) и уставки регуляторам управляющих органов задаются непосредственно машиной. Основное преимущество этого режима по сравнению с режимом советчика со­стоит в возможности обеспечения оптимального протекания техно­логического процесса путем оперативного воздействия на него. В дан­ном режиме рассчитанные значения уставок передаются от процессо­ра регуляторам управляющих органов посредством устройств связи с объектом. В этом режиме оперативный персонал работает вне кон­тура управления и роль его состоит во вводе в систему алгоритма ра­боты, контроле за работой АСУ ТП; в аварийных ситуациях, при отка­зе УВМ оператор принимает на себя управление технологическим объектом.