Задачі координації підсистем

Основою автоматизації виробництва на сучасному етапі науково-технічного прогресу є багаторівневі системи керування з мережевою структурою та розвиненими інформаційними потоками, що дає можливість охопити певними функціями автоматизації різні об’єкти – від технологічних процесів до підприємства в цілому. В загальній структурі інтегрованої системи керування виділяються рівні із своїми задачами, моделями, критеріями та технічними засобами. Необхідність виділення кількох рівнів керування пояснюється тим, що загальна задача керування такою складною системою як підприємство має високу розмірність (сотні і тисячі змінних входу, виходу, координат стану), що не дає можливості приймати ефективні оперативні, в реальному часі, рішення. Загальний показник ефективності функціонування (7.1) розбивається на ряд більш простих, які реалізуються в окремих підсистемах. Такий прийом в системному аналізі називається декомпозицією. В структурі системи керування підприємством умовно виділяються два або три рівні, де розв’язуються такі задачі:

- стабілізація технологічних режимів, програмно-логічне керування, сигналізація, блокування;

- оптимізація технологічних режимів окремих агрегатів (підсистем технологічного комплексу);

- координація процесу функціонування підсистем;

- інтелектуальні підсистеми підтримки прийняття рішень.

Сучасні комп’ютерно-інтегровані системи керування найчастіше мають три функціональних рівні: технологічний процес (підсистема технологічного комплекса) – виробництво (технологічний комплекс) – підприємство. Відповідно до цього виділяються локальні технологічні станції, операторські та диспетчерські станції, організаційно-економічні. Кожна станція має відповідні технічні засоби. В першу чергу – це мікропроцесорні пристрої (контролери) та персональні комп’ютери. Важливою складовою є програмне забезпечення, яке дає можливість так обробляти інформацію, щоб вона подавалась в зручному вигляді в потрібному місці в необхідний час. Розроблено і впроваджуються так звані SCADA – системи (Supervisory Control And Data Acquisition System), які призначені для збирання і оброблення інформації та оперативного керування. Користувач такої системи має можливість контролювати хід технологічного процесу за допомогою відеокадрів (дисплейних мнемосхем), а також аналізувати так звану “історію” процеса, тобто в пам’яті комп’ютера зберігаються дані за будь-який проміжок часу. Це можуть бути також графіки, схеми, гістограми.

В багаторівневих ієрархічних системах керування особливого значення набуває координація роботи окремих частин (підсистем). Така система в цілому може функціонувати ефективно лише тоді, коли забезпечується узгодженість та сумісність загальної задачі та задач, які розв’язують підсистеми. Використовуються спеціальні процедури та принципи координації:

- прогнозування взаємодій, коли координація здійснюється шляхом задання змінних взаємодії координуємих підсистем (це відповідає проміжним завданням);

- узгодження взаємодій, коли модифікуються функції мети за допомогою параметрів, які задаються координатором (це відповідає проміжним цінам);

- оцінки взаємодій, коли координатором задаються області допустимих значень змінних взаємодії підсистем.

Таким чином, головною рисою сучасних систем керування є розширення їх функціональних можливостей, охоплення задачами контролю та регулювання різних сфер на підприємстві.[5,ст.5-85]

Контрольні запитання до розділу 5.

1. Дайте визначення терміну "система керування ".

2. Охарактеризуйте процес функціонування системи керування.

3. В чому особливості автоматизації технологічних комплексів?

4. Назвіть основні ознаки та особливості технологічних комплексів з точки зору задач керування ними.

5. Наведіть та дайте тлумачення основних термінів та визначень:

автоматизація виробництва, автоматичні та автоматизовані системи,

автоматичні системи регулювання, структура системи, об‘єкт та

його вхідні і вихідні змінні і інш.

6. Охарактеризуйте основні задачі керування.

7. В чому особливості координаційного, параметричного та структур­ного керування?

8. Назвіть основні функції системи керування складним об‘єктом (технологічним комплексом).

9. Наведіть класифікацію автоматичних систем регулювання за основними ознаками.

10. Дайте порівняльну характеристику основних принципів регулювання та керування: за збуренням, відхиленням, комбінованого.

11. Яке призначення математичних моделей АСР?

12. У чому полягає аналітичний метод лінеаризації статичних характеристик?

13. Покажіть застосування графоаналітичних методів лінеаризації статичних характеристик.

14. Наведіть форми запису диференціальних рівнянь АСР.

15. Що таке передаточна функція і як її використовують у задачах аналізу та синтезу АСР?

16. Як одержують і використовують часові й частотні характеристики?

Література.

1. Автоматизація технологічних процесів і виробництв харчової промисловості: Підручник /Ладанюк А.П., Трегуб В.Г., Єльперін І.В., Цюцюра В.Д.-К.: Аграрна освіта, 2001 - 224 с.

2. Брусиловський Л.П., Вайнберг А.Я.

Системы автоматизированного управления технологическими процесами предприятий молочной промышленности – М.: Агропромисдат, 1986, 232с.

3. Автоматические приборы, регулятори и вычислительные системы. Справ. пособие. Под ред. Б.Д. Кошарского. Л, «Машиностроение», 1976, 480с.

4.Автоматизація технологічних процесів і виробництв харчової промисловості: Підручник / Ладанюк А.П., Трегуб В.Г., Ельперін І.В., Цюцюра В.Д. – К.: Аграрна освіта, 2001. – 224 с.

5.Ладанюк А.П., Основи системного аналізу. Навчальний посібник. – Вінниця. Нова книга. 2004 – 176 с.

Дата добавления: 2014-01-07