1. Системы управления: ключевые понятия и определения (объект управления)

Основой деятельности любой промышленной системы - предпри­ятия является производственный процесс - совокупность взаимосвя­занных целенаправленных процессов, в ходе ко­торых ресурсы предприятия преобразуются в продукцию и/или услуги.

При функционировании такой системы могут возникать нежела­тельные, трудно контролируемые отклонения её характеристик от за­данных (нормальных) режимов, вызванные различными причинами (в автоматике их называют возмущениями).

Сами производственные процессы (в автоматике их называют объекты управления - ОУ), входящие в производственные системы не всегда могут устранить эти отклонения, поэтому их снабжают систе­мами управления (СУ), которые и обеспечивают их нормальный ход протекания в соответствии с заданием (техрегламентом).

Таким образом, управление производственной системой предпо­лагает совокупность целенаправленных воздействий, призванных обеспечить ее эффективное (с точки зрения заданных критериев) функционирование, а его реализация происходит в рамках общей структуры, содержащей два базовых элемента:

• объект управления (ОУ);

• система управления (СУ).

Связь между ОУ и СУ осуществляется на основе обратной связи (ОС).

В самом общем виде процесс управления производственной сис­темой может быть проиллюстрирован с помощью схемы, приведенной на рис.

Иерархичность ОУ и ее свойства. Любая промышленная систе­ма иерархична (многоуровнева), поэтому следует различать и иерар­хию объектов управления (вертикальную и горизонтальную), которую удобно пояснить на рис.

Для таких систем характерны три основных свойства:

1. Каждый уровень иерархии имеет свой собственный язык опи­сания, свою систему концепций и принципов.

2. На каждом уровне иерархии происходит обобщение свойств более низких уровней.

3. Взаимосвязи между уровнями не симметричны

Непрерывные	продукция непрерывно вырабатывается при не­прерывном подводе сырья и энергии, компонен­тов, управляющих воздействий и т. п. (сушка, смешивание, измельчение и т. п.). Эти процессы имеют достаточную стабильность и стационар­ность (неизменность характеристик во времени). Значительных трудностей в управлении непре­рывными технологическими процессами не воз­никает ввиду их непрерывности и стационарно­сти. Управление этими процессами осуществля­ется локальными САУ.
Дискретные	периодическая повторяемость различных ситуа­ций с чередованием операций перемещения и преобразования, важных при производстве штуч­ных изделий. Характерный признак - большое число однородных изделий во времени (конвей­ерные линии). К дискретным процессам также относят процессы порционного и многокомпо­нентного дозирования в емкости, фасовка в тару (пакеты, мешки, ящики и т. д.), отбраковка гото­вых изделий.
непрерывно-дискретные	в течение определённого (относительно длитель- дискретные ного) промежутка времени (часов или дней) не­прерывно вырабатывается определённое, ограни­ченное количество продукта, периодически вы­гружаемого из аппарата. Характерно наличие циклов и сочетание особенностей непрерывного и дискретного процессов.

Объекты управления и основные классы систем управления. Среди объектов управления можно выделить два основных класса: объекты стационарные или непрерывного действия и объекты неста­ционарные периодического или даже разового действия.

Первый класс - многочисленные агрегаты, производящие энер­гию и большинство видов используемых человеком материалов: теп­ловые станции, котельные, большинство агрегатов и установок хими­ческой, нефтехимической, пищевой и.т.д. промышленности.

Их отличительная особенность с точки зрения управления — это поддержание стабильного, неизменного режима работы несмотря на возможные возмущения (помехи) — изменение нагрузки, качества сырья и других факторов, способных на него повлиять. Это наиболее чётко выраженный вариант замкнутого управления с обратной свя­зью.

Второй класс объектов — это объекты, цель управления которы­ми может быть достигнута только в результате изменения их состоя­ния и/или положения относительно окружающей их среды