Управление системами и процессами конспект лекций Понятие об асу тп (автоматизированные системы управления технологическим процессом)

АСУ ТП – это человеко-машинная система, обеспечивающая:

• автоматический опрос датчиков технологической системы;

• вычисление и выдачу управляющих сигналов на исполнительные устройства технологической системы;

• выдачу информации о состоянии техпроцесса оператору (на пульт оператора);

• хранение информации в архиве.

АСУ ТП в процессе управления также способна решать задачу оптимизации.

АСУ ТП управляет технологическим объектом управления (ТОУ).

Вместе с ТОУ АСУТП образует автоматизированный технологический комплекс.

Виды управления в АСУ ТП:

▪ Логико-командное управление

▪ Аналоговое регулирование

▪ Программное управление

▪ Адаптивное управление

Логико-командное управление

В технологических системах очень часто исполнительный механизм может находиться только в двух состояниях – включенном или выключенном. В таком режиме могут работать электродвигатели, электромагниты (в частности, исполнительные устройства в любой гидравлической системе станка переключаются с помощью электромагнитов).

Очень многие вспомогательные механизмы станков с ЧПУ также могут находиться только во включенном или выключенном состоянии. Для описания работы таких механизмов используется алгебра логики (булева алгебра). Переменные в алгебре логики могут принимать только два значения (логическая «1» – логический «0»), которым удобно поставить в соответствие включенное («1») и выключенное («0») состояния механизма.

Для формирования функций в алгебре логики используются три основные логические операции:

• логическое «И»

• логическое «ИЛИ»

• логическое «НЕ»

Аргументами логических функций являются переменные, которые также принимают только два состояния – «1» и «0» . В технологических системах им соответствуют показания двухпозиционных датчиков (включен – x=«1», выключен – x=«0»). Такие датчики широко используются в технологических системах, например, концевые выключатели, которые устанавливаются на станке и ограничивают диапазон перемещений рабочих органов.

Если датчик – аналогового типа, который выдает сигнал, пропорциональный величине измеряемого параметра (например, датчик температуры), то его искусственно приводят к двухпозиционному. Например, можно установить максимальное значение допустимой температуры tºC_доп, при этом, если измеренное значение tºC_изм ниже tºC_доп, то x=«0», а если выше – x=«1» .

Таким образом, значение функции описывает состояние исполнительного механизма, а значение аргумента – состояние датчика.

Алгебра логики позволяет описывать работу исполнительных механизмов с помощью логических функций, аргументами в которых являются состояния датчиков технологической системы. В логических функциях используются три основные логические операции – «И», «ИЛИ» и «НЕ».

Логическое «и»

Обозначение: ; •; &; And (в программе).

Функция равна «1» лишь в том случае, если все аргументы x_i равны «1». Если хотя бы один из x_i=«0», то функция y равна «0»

Логическое «И» используется в тех случаях, когда для включения/отключения механизма одновременно должно выполняться несколько условий. Например, пусть для включения двигателя главного движения токарного станка одновременно должны выполняться следующие условия:

- автооператор, выносящий заготовку на линию центров, должен быть возвращен в исходное состояние, x₁=1– исходное состояние автооператора;

- центр задней бабки должен быть подведен, поджимая тем самым заготовку, x₂=1– центр подведен;

- патрон должен быть зажат, x₃=1– патрон зажат.

В этом случае функция включения двигателя имеет вид:

y₁=x₁ x₂ x_{3 .}