5.10 Структура данных для обработки измерений

Каждый входной измерительный сигнал связан с определенным набором пара­метров; эти параметры используются программами ввода и обработки измерений. Структура хранения этих параметров должна быть организована таким образом, что­бы различные процедуры (подпрограммы или отдельные модули) могли легко к ним обращаться. Наиболее важные параметры, используемые в обработке измерений, включают в себя:

указатели на данные измерений;

адрес входного порта измерительной информации;

интервал выборки;

коэффициенты пересчета сигнала;

параметры датчика;

пороговые значения для физического процесса (полоса гистерезиса с первым и вторым сигнальными пределами);

допустимая скорость изменения;

параметры фильтра аi, bi, а;

результат измерений до и после обработки;

логические переменные, управляющие подключением тех или иных процедур, например линеаризации, пересчета входных данных, фильтрации, обработки нештатных ситуаций.

Вышеперечисленные параметры имеют разные форматы: одним соответствуют целые числа, другим — вещественные, третьим — логические переменные или символьные строки. Конкретное представление зависит от используемой вычислительной платформы и языка программирования.

Глава 6 общая структура ПрограммноГо обеспечениЯ асу тп

6.1 Особенности объектов автоматизации черной металлургии

Функциональные возможности практически любой системы управления (СУ) определяются особенностями объекта, для которого создается эта система. Для АСУТП объектом является технологический объект управления (далее - ТОУ)

С точки зрения материально-технической и организационной структур производства, а также характера протекания ТП, все многообразие ТОУ можно разделить на три составные группы: непрерывные, дискретные, непрерывно-дискретные.

С точки зрения управления по виду уравнений связи между входными и выходными переменными ТОУ обычно классифицируют на одномерные и многомерные, линейные и нелинейные, с голономными и неголономными связями, стационарные и нестационарные и т.д.

Простейшими ТОУ являются одномерные, стационарные, сосредоточенные, линейные системы, более сложными - многомерные, нестационарные, нелинейные, с распределенными параметрами.

Для объектов черной металлургии характерны следующие особенности как объектов автоматизации:

• наличие разнородных функциональных задач, возникающих при автоматизации: контроль параметров технологических режимов, диагностика состояния и управления режимами ТОУ, стабилизации определенных переменных, программного регулирования;

• сравнительно высокий уровень автоматизации существующих ТОУ, определяемый локальными системами. Этот уровень позволяет в классе непрерывных ТОУ обеспечить стационарность их режимов, однако не гарантирует оптимальности с точки зрения технико-экономических показателей (ТЭП);

• повышение актуальности задачи оптимизации в целом. Обычно эта задача формулируется для получения основных и побочных продуктов ТП с наименьшими затратами при их качестве, регламентированном по ГОСТу, а также при наличии определенных технологических ограничений. Для ее решения локальной автоматики недостаточно и необходим системный подход, т.е. комплексная автоматизация. Она связана с усложнением схем управления и перехода к многоуровневым иерархическим САУ, а также с укрупнением оперативной информации о ТОУ (вычисление ТЭП, диагностических оценок, моделей ситуаций и т.д.);

• необходимость адаптации систем управления ТОУ к изменяющимся внешним и внутренним условиям (из-за изменения характеристик сырья в ТОУ; характеристик обрабатываемого материала в ТОУ; наличие возмущений по нагрузке). Такая адаптация САУ может быть как локальной САУ (например, подстройкой параметров САР), так и глобальной, связанной с подстройкой уставок систем стабилизации, определяющих стационарный режим ТП и его оптимальность в целом.