- •А.М. Инков
- •Тема 1. Введение 7
- •Выписка из учебного плана
- •Модуль 1. Анализ объектов управления и синтез систем аттп Тема 1. Введение Лекция 1 Вводная
- •Тема 2 Переработка технологической информации Лекция 2 Переработка технологической информации
- •Тема 3 Технические средства аттп и комплексов Лекция 3 Технические средства аттп. Часть 1 – сбор и передача информации
- •Лекция 4 Технические средства аттп. Часть 2 – управление
- •1. Выбор основы для промышленного компьютера:
- •2. Выбор процессорной платы.
- •Лекция 5 Технические средства аттп. Часть 3 - scada-системы
- •Лекция 6 Технические средства аттп. Часть 4 распределенные системы управления
- •Тема 4 Автоматизации непрерывных и дискретных технологических процессов Лекция 7 Методика анализа технологического процесса как объекта управления
- •Лекция 8 Схемы автоматизации типовых технологических процессов
- •Лекция 9 Схемы автоматизации периодических и дискретных процессов
- •Модуль 2 асутп и оптимальное управление Тема 5 Системный подход к управлению сложными системами Лекция 10 Системный подход к управлению сложными системами
- •Тема 6 Моделирование объектов и систем Лекция 11 Моделирование объектов и систем
- •Тема 7 Задачи и алгоритмы оптимального управления технологическими процессами Лекция 12 Алгоритмы оптимального управления
- •Лекция 13 Примеры алгоритмов оптимального управления режимами
- •Тема 8 Автоматизированные системы управления технологическими процессами Лекция 14 Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •Лекция 15 Опыт разработки, внедрения и эксплуатации асу тп.
- •Методическое обеспечение дисциплины и тсо. Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Компьютерныые программы
- •Плакаты (слайды)
- •Пособия в электронном виде, имеющиеся на кафедре
- •Рекомендуемые журналы
- •Приложение а. Условные обозначения
- •Приложение б. Глоссарий. Основная терминология
- •Автоматизация типовых технологических процессов и производств
- •5В070200 (050702) «Автоматизация и управление»
Приложение б. Глоссарий. Основная терминология
Термин |
Толкование |
AC, VAC |
Напряжение переменного тока |
AI/AO |
Аналоговый ввод/вывод |
Bridge (мост) |
Устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных |
COM/DCOM (Component Object Model) |
Модель многокомпонентных объектов, позволяющая приложению манипулировать программными объектами. DCOM-Distributed (распределенная) СОМ |
DC, VDC |
Напряжение постоянного тока |
DCA |
(англ. Data Collection/Acquisition) — Сбор и хранение данных. |
DCS |
Сокр. от англ. Distributed Control System — распределённая система управления) |
DCS |
Distributed Control System (распределенная система управления) |
DDC (НЦУ) |
Системы прямого цифрового управления |
DDE (Dynamic Data Exchange) |
Динамический обмен данными - протокол, разработанный компанией Microsoft для обмена данными между различными Windows - приложениями. Этот протокол реализует взаимосвязи типа клиент/сервер между двумя одновременно исполняющимися программами |
DI/DO |
Дискретный ввод/вывод |
DPU |
(англ. Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства (Координация изготовления продукции) |
ERP |
(Enterprise Resource Planning)Англоязычный вариант сокращения АСУП |
FBD |
Язык функциональных блоковых диаграмм (набор типовых программных модулей) |
HMI |
Сокр. от англ. Human Machine Interface — * человеко-машинный интерфейс |
HMI |
(Humain Machine Interface) Человеко - машинный интерфейс |
Host (хост) |
Главный компьютер (контроллер) сети |
I/O (Input/Output) |
Ввод/вывод |
IL |
Язык инструкций (создание процедур) |
LD |
Язык релейной логики |
LUM |
(англ. Labor/User Management)— Управление людскими ресурсами. |
Master/Slave |
Мастер/подчиненный |
MES (АСУП) |
(сокр. от англ. Manufacturing Execution System) — производственная исполнительная система. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства |
MRP-2 |
(Manufacturing Resource Planning)Англоязычный вариант сокращения АСУТП |
OLE |
(Object Linking and Embedding)Механизм включения и встраивания объектов |
OPC |
(OLE for Process Control)Cтандарт взаимодействия между программными компонентами SCADA и контроллерами |
PM |
(англ. Process Management) — Управление процессами производства |
On line |
Любая работа (в сети, в АСУТП, в Интернете и т.п) при подключении к системе. Режим раального времени. |
Off line |
Любая работа (в сети, в АСУТП, с информацией из Интернета и т.п) без подключеня к системе. Автономная работа. |
Point-to-multipoint (MPI) |
Сеть, в которой обеспечивается соединение между одной главной станцией и множеством удаленных станций (точка-к-многоточке) |
Point-to-point (PPI) |
Сеть, в которой соединение обеспечивается только между двумя станциями (точка-к-точке) |
QM |
(англ. Quality Management) — Управление качеством. |
RAS |
(англ. Resource Allocationand Status) — Контроль состояния и распределение ресурсов |
RIO |
Удаленный ввод/вывод |
RS-232 |
Стандарт электрического подключения, наиболее часто используемый как стандартный интерфейс для последовательной двоичной связи между терминальным оборудованием пользователя и терминальным оборудованием передачи данных. Позволяет интегрировать телефон и радиомодем в систему управления. Расстояние становится практически безграничным |
RTU (Remoute Terminal Unit) |
Удаленное терминальное устройство |
SCADA. |
Сокр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition. В АСУТП это диспетчерское управление и сбор данных. Под термином SCADA понимают инструментальную программу для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени (АСУ ТП) и удаленного сбора данных (телемеханика). Реже термин SCADA-система используют для обозначения программно-аппаратного комплекса сбора данных (телемеханического комплекса) |
SQL |
Структурированный язык запросов к СУБД |
Автоматизированная информационная система (АИС) |
Человеко-машинная система (взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала), обеспечивающая сбор, хранение, обработку, поиск и выдачу необходимой потребителю информации. |
Автоматизированная система управления (АСУ) |
Человеко-машинная система, реализующая автоматизированный сбор и переработку информации, необходимой для принятия решений по управлению объектом. АСУ создают для оптимального управления в различных сферах деятельности. |
Автоматика |
Отрасль науки и техники ,исследующая и применяющая теорию автоматического построения автоматических систем и технические средства образующие эти автоматические системы. |
Автоматическая система управления (автоматическая система, система автоматического управления) |
Совокупность управляемого объекта (нескольких объектов) и автоматического управляющего устройства (нескольких устройств), взаимодействующих между собой. |
Адаптивная система в кибернетике |
Система, которая в процессе эволюции и функционирования демонстрирует способность системы к целенаправленному приспосабливающемуся поведению в сложных средах. Адаптивная система может приспосабливаться к изменениям как внутренних, так и внешних условий |
Адаптивное управление |
Совокупность методов теории управления, позволяющих синтезировать системы управления, которые имеют возможность изменять параметры регулятора или структуру регулятора в зависимости от изменения параметров объекта управления или внешних возмущений, действующих на объект управления. Подобные системы управления называются адаптивными. Адаптивное управление широко используется во многих приложениях теории управления. |
Адекватность модели |
Совпадение свойств (функций/параметров/характеристик и т. п.) модели и соответствующих свойств моделируемого объекта. Адекватностью называется совпадение модели моделируемой системы в отношении цели моделирования |
Алгоритм функционирования устройства (системы) |
Совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технологического процесса в каком-либо устройстве (в совокупности устройств, составляющих систему). |
Алгоритмическая структура автоматической системы управления |
Структура автоматической системы управления, где каждая часть предназначена для выполнения определенного алгоритма преобразования информации, являющегося частью алгоритма функционирования автоматической системы управления (алгоритм преобразования информации есть совокупность предписаний в отношении преобразования информации). |
Аппроксимация |
Математический метод, в основе которого лежит замена одних математических объектов другими, близкими к исходным в том или ином смысле, но более простыми. |
АСУП |
Англоязычный вариант АСУП – это ERP (Enterprise Resource Planning) |
АСУТП |
АСУТП - MRP-2 (Manufacturing Resource Planning, системы управления информацией о материалах, производстве, контроле и т.д). |
Витая пара |
Физическая передающая среда, состоящая из двух изолированных проводов, свитых между собой (для уменьшения влияния внешних электромагнитных полей). Скорость передачи - до 1 Мбит/с |
Дуплексная цепь |
Физическая цепь, которая позволяет одновременную двунаправленную передачу данных (называется также схемой с четырьмя проводами) |
Дуплексный протокол |
Режим работы для двухточечной связи с двумя физическими цепями, в котором сообщения или блоки передачи данных могут посылаться в оба направления одновременно |
Идентификация систем |
Математический аппарат для построения математических моделей динамической системы по измеренным данным. Математическая модель в данном контексте означает математическое описание динамики поведения какой-либо системы или процесса в частотной или временной области, к примеру, физических процессов (движение механической системы под действием силы тяжести), экономического процесса (реакция биржевых котировок на внешние возмущения) и т.п. В настоящее время эта область теории управления хорошо изучена и находит широкое применение на практике. |
Идентифицируемость |
Система идентифицируема, если по изменениям координат состояния системы можно определить ее параметры |
Интеллектуальная система (ИС) |
Техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы. Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс]. Интеллектуальные системы изучаются наукой искусственный интеллект. |
Интерполяция |
Метод нахождения неизвестных промежуточных значений некоторой функции по имеющемуся дискретному набору ее известных значений. |
Искусственный интеллект |
Наука, которая входит в комплекс компьютерных наук, а создаваемые на её основе технологии к информационным технологиям. Задачей этой науки является воссоздание с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств разумных рассуждений и действий] |
Кибернетика |
Наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе впервые был предложен Норбертом Винером в 1948 году |
Коаксиальный кабель |
Физическая передающая среда, состоящая из медной жилы, изоляции, экрана и внешней оболочки. Выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Скорость передачи - до 50 Мбит/с |
Мастер-станция |
Устройство (ПЛК с модулями ввода/вывода или рабочая станция), которое посылает и собирает данные на/из устройств, подключенных к полудуплексной сети “точка-к-многоточке” |
Модем |
Устройство, которое модулирует цифровую информацию из ПЛК или ПК в аналоговый сигнал, который транспортируется по телефонным линиям, радиоволнам и спутникам, и демодулирует аналоговые данные обратно в цифровые в месте получения |
Мониторинг |
Наблюдение за состоянием некоторого объекта или процесса, дающее возможность отслеживать их развитие, оценивать, оперативно выявлять результаты воздействия различных внешних факторов. |
Наблюдаемость |
Система наблюдаема, если все ее состояние можно непосредственно или косвенно определить по выходному вектору системы |
НЦУ (ПЦУ) |
Системы прямого цифрового управления. Системы прямого (непосредственного ) цифрового управления - когда выработанные оптимальные управляющие воздействия и с помощью соответствующих преобразователей передает команды управления на исполнительные механизмы. |
ОЗУ (RAM) |
Оперативное запоминающее устройство |
Оптоволоконный кабель |
Физическая передающая среда, состоящая из стеклянной (пластиковой) жилы, оболочки и нескольких слоев защитных покрытий. Скорость передачи - 100 Мбит/с и выше |
Отрицательная обратная связь |
Тип обратной связи, при которой выходной сигнал передается обратно на вход для погашения части входного сигнала. Отрицательная обратная связь делает систему более устойчивой к случайному изменению параметров. Методы математического анализа систем, в том числе и охваченных отрицательной обратной связью, подробно рассматриваются теорией автоматического управления. |
Параллельный порт |
Электрическое соединение компьютера, способное передавать или получать два или больше битов данных одновременно; порт связи, к которому могут быть подключены такие устройства, как параллельный принтер |
ПЗУ |
Постоянное запоминающее устройство |
ПК |
Персональный компьютер |
Полудуплексная цепь |
Физическая цепь, которая позволяет передачу данных в любом направлении, но не одновременно |
Полудуплексный протокол |
Режим работы для двухточечной или многоточечной связи, в котором сообщения или блоки передачи данных могут посылаться в оба направления, но не одновременно |
Последовательный порт |
Электрическое соединение на компьютере, который обрабатывает биты информации один за другим; порт связи (COM1 или COM2), к которому могут быть присоединены устройства типа модема, мыши |
ППЗУ |
Перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство |
ППК |
Промышленный персональный компьютер, промышленный РС, ранее называлисьУВК, ЭВМ |
Программное обеспечение АСУ |
Иерархический целевой комплекс программ для реализации целей и задач АСУ, а также обеспечения работы ее технических средств. |
Протокол |
Набор установок (правил) для управления форматом и синхронизацией передачи данных между устройствами связи, включая подтверждение связи, обнаружение ошибок и восстановление при ошибках |
РВ (RT) |
Реальное время |
СPU |
Центральный процессор |
Сеть ASI |
Полевая шина нижнего уровня, которая обеспечивает подключение полевых устройств |
Сеть DH+ |
Поддерживает передачу данных и удаленное программирование контроллеров в дополнение к одноранговой связи между другими процессорами и устройствами |
Сеть DirectNet |
Поддерживает передачу данных в режиме ведущий/ведомый и обеспечивает одноранговую связь между процессорами и другими устройствами |
Сеть Ethernet |
Локальная сеть для быстрого равноправного (одноранговая сеть) обмена информацией между компьютерами и другими устройствами |
Сеть FIPIO |
Сеть, ориентированная на удаленный ввод/вывод |
Сеть I/O Link |
Высокоскоростная сеть обеспечивает возможность работы по схеме ведущий/ведомый для пакетов данных с фиксированными объемами через волоконно-оптическую линию |
Сеть MODBUS |
Сеть с последовательным обменом типа ведущий/ведомый |
Сеть PROFIBUS-DP |
Сеть, адаптированная для построения быстрых распределенных систем сбора данных и управления с одним ведущим узлом |
Система автоматического управления (САУ, АСР) |
Система, в которой управление полностью выполняют технические средства, без непосредственного участия человека в этом процессе. |
Структура автоматической системы управления |
Совокупность частей автоматической системы управления, на которые она может быть разделена по определенным признакам, и путей передачи воздействий между ними образующая автоматическую систему |
Структурная схема автоматической системы управления |
Графическое изображение структуры автоматической системы управления - схема, определяющая основные функциональные части изделия ,их назначение и взаимосвязи. |
СУБД |
Система управления базой данных |
Супервизорное управление |
АСУТП, в которой управляющие сигналы оп ППК подаются на локальные регуляторы или ПЛК, которые в свою очередь воздействуют на исполнительные мехенизмы |
Терминатор |
Концевой резистор |
Управляемость |
Система управляема, если для любого момента времени при любых состояниях существует такое управление u, которое переводит начальное состояние системы в конечное |
Управляемый объект |
Устройство (совокупность устройств), осуществляющих технический процесс, которое нуждается в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма функционирования. |
УСО |
Устройство связи с объектом |
Функциональная структура автоматической системы управления |
Структура автоматической системы управления,где каждая часть предназначена для выполнения определенной функции ( под функциями можно понимать как основные функции автоматического управляющего устройства получение информации, переработка информации и т.п., так и более частные - передача сигналов, сравнение сигналов, преобразование формы представления информации). |
Функциональная схема |
Схема, разъясняющая определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия (установки) или в изделии (установке) в целом. Функциональными схемами пользуются для изучения принципов работы изделий (установок),а также при их наладке, регулировке, контроле и ремонте. |
Целевая функция |
В широком смысле целевая функция есть математическое выражение некоторого критерия качества одного объекта (решения, процесса и т.д.) в сравнении с другим. Синоним: критерий оптимальности |
Черный ящик |
Термин, используемый в точных науках (в частности, системотехнике, кибернетике и физике) для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи. Такие системы обычно имеют некий «вход» для ввода информации и «выход» для отображения результатов работы. Состояние выходов обычно функционально зависит от состояния входов |
Экстраполяция |
Приближённая оценка значений функции f ( x ) в точках х , лежащих вне отрезка [ х 0 , х n ], по её значениям, расположенным внутри данного отрезка. Иными словами, это разновидность |
Александр Михайлович Инков