1.2.2 Автоматизовані системи керування технологічними процесами (аск тп).

1 Призначення і функції АСК ТП

2 Різновиди АСК ТП

3Склад АСК ТП

Література [] с.

1 Засоби|кошти| керування використовують обчислювальну техніку, що керує, – АСК ТП – це галузь керування технологічними об'єктами з|із| різним ступенем|мірою| звільнення|визволення| людини від функцій контролю і керування.

АСК ТП проводять|виробляють| загальну|спільну| централізовану обробку первинної інформації в темпі протікання технологічного процесу. Ця інформація використовується для керування технологічними процесами (ТП).

Сукупність технологічного устаткування і засобів керування називається автоматизованим технологічним устаткуванням (АТУ). АТУ і сам ТП називають технологічним об'єктом керування (ТОК).

Таким чином, АСК ТП – це система, що реалізується на базі обчислювальної і керуючої техніки, яка забезпечує керування ТОК за технічними та техніко-економічними показниками на основі централізовано обробленої інформації і готує інформацію для вирішення організаційно-економічних задач.

Функції АСК ТП (рис 1.15)

1 Інформаційно-обчислювальн функціїі:

а) збір інформації, первинна обробка і зберігання технічної інформації;

б) косвенні вимірювання параметрів;

в) регистрація відхилення параметрів процесу;

г) аналіз спрацьовування блокувань і захисту обладнання;

д) діагностика і прогнозування ходу ТП;

е) оперативне відображення інформації і рекомендації до протікання ТП та керуванню обладнанням;

ж) виконання процедур автоматичного обміну інформацією зі суміжними системами керування.

2 Функції керування:

а) регулювання окремими параметрами ТП;

б) логічне керування (операції блокування, захисту і т. ін.);

в) виконання програмних і логічних операцій керування процесом та обладнанням;

г) оптимальне керування сталими і перехідними процесами та роботою обладнання.

АСК ТП здійснює ефективне керування ТОК, так як відбувається швидке і безперервне керування виробництвом.

2 Різновиди АСК ТП.

Розглянемо|розглядуватимемо| характерні|вдача| різновиди АСК ТП, які відрізняються способом виконання основних інформаційних та керуючих функцій.

1) АСК ТП, які функціонують без застосування обчислювального комплексу (ОК), застосовують для керування окремими, відносно простими технологічними агрегатами, установками або групами апаратів.

Основні функції подібних АСК ТП:

• контроль параметрів ТП;

• стабілізація ТП на заданому постійному режимі;

• програмне керування;

• захист устаткування|обладнання| від аварій.

Приклад|зразок| такої системи приведений на рисунку 1.16. У таких системах відбувається|походить|:

- індивідуальний контроль (за допомогою приладів контролюються важливі технологічні параметри);

- вимірювання за викликом (використовується для спостереження за менш відповідальними параметрами);

- масовий контроль застосовується при вимірюванні поточних значень однотипних допоміжних параметрів. Для цього використовуються автоматичні багатоканальні вимірювальні системи з пристроями, що періодично підключають до вимірювальної системи черговий датчик і пов'язані з підсистемою світлозвуковою сигналізацією;

- пристрої сигналізації призначені для того, щоб у момент перевищення параметром гранично допустимого значення чітко інформувати оператора про те, що трапилося;

- підсистема дистанційного керування призначена для передачі дії оператора на виконавчі механізми, віддалені від центрального пункту керування;

- підсистема логічного управління використовується для керування величинами технологічних параметрів за заздалегідь заданою програмою або зміни величин яких-небудь параметрів залежно від зміни інших параметрів;

- підсистема автоматичного регулювання призначена для підтримки заданої продуктивності (потужності) установок і стабілізації технологічних параметрів на заданому рівні.

Таким чином оператор і підлеглі йому технічні засоби|кошти| складають єдину автоматизовану систему керування об'єктом. Тому описана система, не дивлячись на те, що не містить|утримує| в своєму складі ОК, є|з'являється| людино-машинною системою, тобто простим, але|та| широко поширеним виглядом|видом| АСК ТП.

2) АСК ТП з ОК, який виконує інформаційні функції (збір даних). Системи цього типу містять всі функціональні і апаратні елементи, що входять до складу попередніх АСК ТП, але відрізняються від неї наявністю ОК, який одержує всю необхідну інформацію про стан ТОК, про регульовані і керовані величини. При цьому завдання аналізу інформації, що поступає, ухвалення рішень і здійснення керуючих дій покладаються на оператора.

3) АСК ТП з ОК, який виконує функції керування в режимі «порадник операторові». Виходи таких АСК ТП не пов'язані з органами керування процесом. На ОК цих систем покладаються завдання аналізу інформації, що поступає, і пошуку оптимальних рішень з видачею рекомендацій (порад) по керуванню оператору - технологу. Остаточний вибір і здійснення керуючих вказівок, як і колись залишаються за оператором.

4) АСК ТП з ОК, який виконує функції центрального керуючого пристрою. АСК ТП даного вигляду пов'язані з процесом таким чином, що ОК формує керуючі дії, які поступають як сигнали завдання безпосередньо на вхід АСР. Цей режим абсолютно несхожий на режим «порадник операторові». Головне завдання центрального керування - автоматична підтримка ТП по близу оптимального робочого режиму шляхом оперативної дії на нього. У цьому одна з головних переваг даного вигляду АСК ТП.

Але|та| центральне керування так само не є|з'являється| прямим, оскільки завдання (уставки) регуляторам|регулювальників| задаються від ЕОМ, але|та| команди на органи об'єкту керування поступають|надходять| від регуляторів|регулювальників|.

5) АСК ТП з ОК, який виконує функції безпосереднього цифрового керування (БЦК). У даних АСК ТП сигнали, що використовуються для приведення в дію виконавчих механізмів, поступають безпосередньо від ОК і відповідні регулятори взагалі виключаються з системи (або використовуються як резерв).

Головною перевагою АСК ТП з|із| ОК в режимі БЦК полягає в можливості|спроможності| зміни алгоритмів керування для контурів простим внесенням змін до програми, що зберігається.

Ще одна перевага полягає в тому, що дані, які зібрані від контурів регулювання, можуть бути використані для інших виробничих розрахунків.

Недолік|нестача| БЦК виявляється при відмові АСК ТП. Не дивлячись на те, що надійність АСК ТП може бути високою, відмови проте|тим не менше| можуть відбуватися|походити|, що може привести до повної|цілковитої| втрати керованості ТОК. Тому при організації будь-якої системи з|із| БЦК необхідно враховувати цю обставину.

3 До складу будь-якої АСК ТП входять такі|слідуючі| основні компоненти (частини|частки| системи): оперативний персонал, організаційне, технічне, математичне, програмне і інформаційне забезпечення. Взаємодія між вказаними компонентами АСУ ТП в процесі її функціонування показана на рис. 1.17

Розглянемо|розглядуватимемо| детальніше основні компоненти АСК ТП.

Оперативний персонал складається з технологів, операторів (диспетчерів), які здійснюють контроль і керування ТОК, і експлуатаційного персоналу, який забезпечує правильність функціонування всіх технічних і програмних засобів. Людині необхідно постійно знаходиться в робочій зоні операторського пункту і взаємодіяти з різними інформаційними і командними пристроями. Крім того він завжди виконує функцію резерву на випадок відмови автоматичних пристроїв.

Організаційне забезпечення АСК ТП є сукупністю документів, що встановлюють порядок і правила функціонування оперативного персоналу даної системи (інструкції щодо протікання процесу, інструкції з експлуатації системи, опис структури системи і документи аналогічного змісту).

Технічним забезпеченням АСК ТП називається комплекс технічних засобів (КТЗ), призначених для функціонування АСК ТП. До складу КТЗ входять засоби отримання, перетворення, передачі і відображення інформації, керуючи, обчислювальні і виконавчі пристрої.

Математичне забезпечення АСК ТП - це сукупність математичних методів, моделей і алгоритмів, які використовуються при розробці таких систем.

Програмне забезпечення АСК ТП охоплює коло рішень пов'язаних з розробкою і експлуатацією програм ЕОМ.

Інформаційне забезпечення АСК ТП визначає способи і форми інформаційного відображення стану об'єкту керування як у вигляді даних ЕОМ, так і у вигляді документів, графіків, сигналів, для їх представлення фахівцям, які беруть участь у керуванні ТП.

Контрольні питання.

1 В чому полягає основне призначення АСК ТП?

2 Які функції виконують АСК ТП для проведення технологічних процесів?

3 В чому полягають відмінності у основних різновидах АСК ТП?

4 Які функції виконує людина у кожній АСК ТП?

5 Які основні компоненти входять до складу АСК ТП? Дайте їм характеристику.