Автоматизация управления технологическими процессами

Активное развитие работ по автоматизации технологических процессов в нашей стране началось в 50-е-60-е годы. В 60-е годы основное внимание было уделено созданию локальных систем, обеспечивающих автоматизацию простейших функций управления технологическими процессами: централизованный контроль, противоаварийную защиту, регулирование основных технологических параметров.

Развитие химической технологии, интенсификация технологических процессов, проведение их в режимах, близких к критическим, применение агрегатов большой единичной мощности потребовало создания гораздо более современных систем управления, чем локальные системы автоматизации. Эти принципиально новые системы получили название автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).

Создание АСУТП стало возможным благодаря использованию ЭВМ (второго поколения) для управления технологическими процессами в " реальном" времени, т.е. в едином темпе с развитием управляемого процесса. (Первые системы появились в 60-х годах: системы КАСКАД, АВТОДИСПЕТЧЕР для управления аммиачным производством). В настоящее время АСУТП находят широкое применение.

АСУТП отличаются от локальных систем управления следующим:

1. более совершенной организацией потоков информации,

2. практически полной автоматизацией получения, обработки и представления информации,

3. возможностью активного диалога оперативного персонала с ЭВМ в процессе управления,

4. более высокой степенью автоматизации функций управления, включая пуск и остановку производства.

От систем управления автоматическими производствами типа цехов и заводов-автоматов (являющихся высшей степенью автоматизации) АСУТП отличается значительной степенью участия человека в процессе управления. По мере развития АСУТП и технического совершенствования технологических объектов эти различия уменьшаются.

В современных производствах задача управления технологическим процессом осуществляется автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП). АСУ ТП – это комплекс, объединяющий технологический процесс, технические средства сбора, обработки, преобразования информации, программного, алгоритмического и математического обеспечения и оперативного персонала.

Функциональная структура АСУ ТП представляет собой многоуровневую иерархическую структуру (рис. 2).

Рисунок 2 - Функциональная структура АСУТП

Нижний уровень представляет технологический процесс и технические средства получения информации (Д) и реализации управляющих воздействий (ИМ).

“Защита” – подсистема комплексных средств автоматической защиты и блокировок.

“Стабилизация” – подсистема выработки управляющих сигналов и средств автоматического регулирования технологических параметров.

“Оптимизация” – подсистема расчета оптимальных параметров технологического процесса в соответствии с принятыми критерием и целями функционирования технологического процесса.

“Идентификация” – подсистема расчета параметров математических моделей технологического процесса.

“Координация” – подсистема расчета технико-экономических показателей (ТЭП), ввода в систему директив и указаний руководства предприятия и передача информации в другие системы управления предприятием для общей координации управления предприятием.

АСУ ТП – это человеко-машинная система. Функции системы могут быть реализованы в двух режимах ее работы:

автоматизированном, в котором осуществляется автоматический сбор и обработка информации и выработка рекомендаций по управлению, а реализация управляющих воздействий осуществляется оператором;

автоматическом, в котором выработка и реализация управляющих воздействий осуществляется автоматически управляющими устройствами без участия оператора.

Структурная схема взаимодействия оператора и системы управления представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Структурная схема взаимодействия оператора и системы управления

Здесь:

АСР – автоматическая система регулирования, СОИ – система отображения информации, ДУ – органы дистанционного управления.

В системе несколько контуров управления:

1 контур – автоматизированный;

2 контур – автоматический;

3 контур – система, в которой задание изменяет оператор, а управляет технологическим процессом АСР.

Таким образом, в системах управления происходит переработка информации о состоянии объекта управления, выработка управляющих воздействий и передача ее в виде сигналов от объекта в управляющую систему и от управляющей системы к объекту управления.

Дата добавления: 2015-04-29