Управление, сертификация и инноватика

Литература: Плетнёв Г.П.: «Автоматическое регулирование и защита тепло-энергетических установок электрических станций» 1976 г.

Справочное пособие под редакцией Клюева: «Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования», (год не ипёт)

Ротач: «Расчёт динамики автоматических систем регулирования», 1973 г.

Автоматизация и её значение для современного производства

Автоматизация позволяет:

1) Интенсифицировать производственные процессы;

2) повысить производительность труда;

3) улучшить санитарно-гигиенические условия труда;

4) повысить качество продукции;

5) выполнять трудно осуществимые операции и по совокупности улучшать экономические показатели производства.

Понятие об асу тп и её задачи

(Автоматизированные системы управления технологическими процессами)

Под автоматическим управлением подразумевается система, где есть человек, а в автоматической системе регулирования человека нет и все операции по регулированию параметров выполняют приборы. Мы будем, в основном, изучать автоматические системы регулирования.

В АСУ человек лишь периодически воздействует на машины, установки, механизмы, определяющие нормальный ход ТП и наблюдает за наиболее важными параметрами по приборам.

В теплоэнергетических установках основные задачи по управлению и регулированию следующие:

1) тепло-технический контроль, т.е. измерение текущих значений параметров хода ТП, для этого устанавливают немеренно измерительных приборов, многие из которых друг друга дублируют;

2) дистанционное управление или управление механизмами и машинами на расстоянии;

3) технологическая сигнализация о состоянии основного и вспомогательного оборудования.

4) автоматическая защита основного и вспомогательного оборудования от возможных повреждений и аварий;

5) автоматическое, непрерывное регулирование технологических процессов;

6) автоматическое дискретное (или прерывистое) управление, обеспечивающее включение или отключение регуляторов, машин, механизмов установок в заданной последовательности.

Цель человека-оператора: управление процессом выработки энергии и поддержание значения технологических параметров на уровне, обеспечивающем максимально возможное значение технико-экономических показателей системы в целом.В современных системах управления в основном применяется цифровая вычислительная техника. В зависимости от режима работы этой техники различают различные варианты работы.

Структура системы управления тепло-технологическим оборудованием здесь могла бы быть ваша реклама!!!

Пояснение

Для того, чтобы управлять объектом, нужно иметь информацию об объекте, т.е. иметь источники информации. Источников информации бывает много.

Для того, чтобы поддерживать технологические параметры на заданном уровне, нужно иметь исполнительные механизмы. Исполнительные механизмы могут приводиться в действие либо устройствами логического управления, либо автоматическим регулированием.

Информация от источника информации поступает на вычислительный комплекс. В свою очередь, вычислительный комплекс может быть связан с вышестоящей автоматизированной системой управления.

В такой системе возможны различные способы управления, которые отображены на схеме.

Связь ВК с САР – первая связь.

Ещё одна связь – между исполнительными механизмами и вычислительным комплексом. Это вторая связь.

Есть ещё пульт управления, с которого ВОЗМОЖНО управление и есть оператор-технолог.

На линии связи (1) – изменение задания.

На линии связи (2) – непосредственное воздействие.

Возможно три варианта работы системы:

1. Без связей (1) и (2).

Такой вариант носит название АСУ ТП с вычислительным комплексом, выполняющим информационные функции.

2. Без связи (2).

Это АСУ ТП, выполняющие функции центрального управляющего устройства (супервизорное управление).

3. Без связи (1). Это АСУ ТП, выполняющее функции непосредственного цифрового управления

В первом варианте вычислительный комплекс выполняет функции советчика оператора,

Во втором варианте управление так же не является прямым. Уставки регулятора задаются от ЭВМ, но команды на управляющие органы объекта поступают от регуляторов.

В варианте 3) осуществляется непосредственное управление и регуляторы могут быть исключены или использоваться, как резерв.

Первый вариант: ВК анализирует поступающую информацию, ищет оптимальное решение и выдаёт рекомендации по управлению оператору.

Недостаток: большое число входных параметров и частая смена информации приводят к сильной утомляемости оператора.

Преимущество: управление удовлетворяет требованию осторожного подхода к новым способам управления

1. ….

2. ВК может следить за возникновением аварийных ситуаций, т.е. освободить оператора от этой работы

Второй вариант: основная задача: автоматическое поддержание технологиечского процесса вблизи оптимальной рабочей точки путём оперативного воздействия. (это преимущество)

Кроме того, функции оператора сводятся к общему наблюдению за ходом процесса.

В модели процесса в этом варианте можно отразить бОльшее количество переменных, в том числе, например, учитывать наружную температуру воздуха.

Третий вариант.

Главное преимущество: возможность изменения алгоритмов управления путём внесения изменений в хранимую программу. Прямое управление позволяет не только оптимизировать процесс, но и осуществлять функции логического управления в аварийных ситуациях.

Недостаток проявляется при отказе ВК. При этом управление полностью прекращается. Для того, чтобы не допустить потери, стремятся повысить надёжность ВК. Это делается таким образом: осуществляют резервирование системы и ВК работает параллельно с ещё одним. Так как аварии могут быть связаны с прекращением электропитания, то источники бесперебойного питания.

Децентрализованные системы управления.

Децентрализованные, значит, что каждый технологический параметр поддерживается на заданном уровне с помощью локальной АСР. При этом элементы АСР – это отдельные приборы. Недостаток такой системы заключается в том, что если мы хотим перенастроить систему управления, то нам её нужно перемонтировать.

Распределённые системы управления

При распределённом управлении, управление локализуется (т.е. разделяется весь объект на части) по агрегату, цеху или предприятию и осуществляется отдельными микропроцессорными контроллерами. Затем эти контроллеры объединяются в единую информационную сеть с выводом информации на центральный компьютер. В этом варианте компьютер выполняет не управляющие функции, а информационные.

Например, в системе управления котлоагрегатом в зависимости от его мощности может быть 4, 6, 10 автоматических систем регулирования. Это может быть регулятор уровня, регулятор давления и т.д. Эти 10 автоматических систем разбиваются на группы и 2-3 параметра регулируются с помощью отдельного микроконтроллера. Он получает информацию от всех датчиков, обрабатывает информацию и выдаёт управляющие сигналы на исполнительными механизмами. Таком образом, весь котроагрегат управляется несколькими микроконтроллерами. Чем хороша такая система? Если нарушается работа одного микропроцессора, то не нарушается работа всего агрегата. Но это же тоже плохо.. Поэтому работу каждого микропроцессорного контроллера дублируется. Причём возможны несколько вариантов дублирования: либо полностью микроконтроллера, либо ОЗУ. Это дублирование позволяет существенно увеличить «живучесть» системы.

Все микропроцессорные контроллеры объединяются в единую сеть и центральный компьютер получает информацию от любого контроллера.