Дипломная работа: Автоматизированные системы управления технологическими процессами (на примере ООО "Заря")

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
12
Автоматический режим реализации управляющего воздействия и
функций подразумевает реализацию автоматической выработки
управляющих действий. В данном случае выделяют [18, c. 46]:
• режим с косвенным управлением, в условиях которого ресурсы
оборудования автоматики меняют установки либо параметры, в точ числе
настойка локальных систем автоматического управления или регулирования
(САУ, САР);
• режим с прямым непосредственным цифровым или аналого-
цифровым управлением, где управляющие действия реализуются
вычислительным устройством относительно исполнительных механизмов.
Автоматизированные режимы реализации информационных функций в
условиях АСУТП предполагают то, что в процессах получения и обработки
данных люди будут участвовать.
В условиях автоматического режима система может функционировать
без участия человека.
1.3 Использование автоматизированных систем управления
технологическими процессами на предприятиях
К числу основных требований к АСУТП можно отнести необходимость
[7, c. 68]:
• реализовывать управление ТОУ в рамках реализации
технологических процессов, выработки и исполнения решений относительно
управления с использование средств вычислительных техники и привлечение
людей-операторов;
• реализовывать управление ТУО согласно принятым критериям
эффективности работы АТК;
13
• реализовывать все заявленные функции согласно заданных
характеристик с надлежащим уровнем качества;
• обеспечивать достаточный уровень надежности,
соответствующий требованиям, предъявляемым к системе;
• предоставлять возможность связного функционирования системы
смежных иерархических уровней;
• соответствовать требованиям эргономики, в том числе формам
отображения данных у оператора, формам размещения технических средств
и пр.;
• соответствовать требуемым метрологическим параметрам
измерительных каналов и систем;
• предоставлять возможности по модернизации и развитию в
рамках, которые предусмотрены техническими заданиями (ТЗ) на создание
либо модернизацию АСУТП;
• соответствовать заданному среднему сроку службы с
корректировкой на время проведения восстановительных работ, которые
обозначены в технической документации на основные составные
компоненты системы.
Функциональные возможности каждой системы управления (СУ)
выражаются в особенностях объекта, для которого разрабатывается эта
система. Для АСУ ТП объектом становится технологический объект
управления (ТОУ) [10, c. 92].
В рамках материально-технической и организационной структур
производства, а также характера протекания ТП, всю совокупность ТОУ
делят на три составные группы: дискретные, непрерывные, непрерывно-
дискретные.
В позиции управления по виду уравнений связи между выходными и
входными переменными ТОУ разделяют на многомерные и одномерные,
14
нелинейные и линейные, с голономными и неголономными связями, со
сосредоточенными параметрами, на нестационарные и стационарные.
Самыми простыми ТОУ становятся одномерные, стационарные,
сосредоточенные, линейные системы с голономными связями, а вот
посложнее уже будут системы вида: многомерные, нестационарные,
нелинейные, с распределенными параметрами и с неголономными связями.
Анализ отличительных черт ТОУ, как объектов автоматизации,
помогает составить положения, отражающие состав функциональных задач,
которые решает АСУ ТП [30, c. 86]:
1. Главные задачи управления ТОУ всегда составляются как
оптимизационные;
2. В задачах контроля и управления есть некая иерархичность.
Указанное, в итоге, выражает состав самых важных и часто
встречающихся задач, которые нужно решать в соответствующих
функциональных подсистемах АСУТП.
В АСУ ТП объектами управления становятся техпроцессы,
представляющие совокупность средств и способов реализации конкретных
операций по производству промышленной продукции. В таких системах
проводят контроль технологических параметров, отвечающих за режим и
качество обработки, состояние механизмов и др. Задачей управления
становится улучшение этих параметров. АСУ ТП определяется
возможностью полноценного исключения самого человека из контура
управления.
Положительной особенностью АСУ ТП становится минимизация
влияния человеческого фактора на управляемый процесс, уменьшение
численности штата работников, экономичное расходование сырья и
материалов, а также увеличение качества производимой продукции, что в
итоге сильно влияет на эффективность процесса производства в целом.
15
Главные функции АСУ ТП:
• Управление и контроль;
• Обмен информацией;
• Анализ, аккумулирование и хранение данных;
• Составление сигналов тревог, формирование графиков и отчетов.
АИС необходима для упрощения человеческого труда, расширения его
функциональных возможностей или полной замены, если это возможно.
Поэтому архитектура систем автоматизации очень похожа на строение
человека: роль органов чувств лежит на датчиках, роль рук, ног и органов
речи на исполнительных устройствах, а мозг заменяет компьютер или
контроллер. Благодаря такой аналогии сама архитектура АИС вполне
понятна для любого человека на интуитивном уровне. Но в процессе
создания конкретной системы возникает множество трудных практических
вопросов, основанных на стандартизации, безопасности, коммерческой
эффективности, точности, технологичности, стабильности, совместимости,
техподдержки, и т. п., которые и описаны в последующих главах книги.
Есть большое разнообразие датчиков (влажности, давления,
температуры, потока, скорости, ускорения, вибрации, веса, натяжения,
частоты, момента, яркости, шумности, объема, уровня теплоты, силы тока и
др.), которые переводят конкретную физическую величину в электрический
сигнал. Если выходной сигнал не согласован с параметрами входа аналого-
цифрового преобразователя (АЦП) или не отвечает стандарту (к примеру,
входной величиной АЦП становится напряжение в диапазоне 0...10 В, а
используемый датчик (термопара) идет с напряжением в градации от 0 до 100
мВ), то применяют измерительный преобразователь, обеспечивающий
нормализацию сигнала датчика (приведение к стандартному диапазону
изменения, поддержание линейности, минимизацию погрешности, усиление
16
и т. п.). Измерительные преобразователи часто встраивают в модули
аналогового ввода.
Измерительные преобразователи имеют встроенный АЦП или ЦАП
(цифро-аналоговый преобразователь), а также микропроцессор для
поддержания линейности показателя датчика и минимизации погрешностей
аналоговой части системы. Сейчас получили распространение цифровые
датчики, состоящие из первичного преобразователя физической величины в
электрический сигнал, измерительного преобразователя и АЦП.
Компьютер зачастую становится «мозгом» АИС. Он получает сигналы
датчиков, реализует записанную в него программу и предоставляет
информацию в устройство вывода. Взаимосвязь между устройствами ввода-
вывода и ПК реализуется через последовательные интерфейсы.
В АИС зачастую вместо компьютера или одновременно с ним
применяется программируемый логический контроллер (ПЛК). Главными
отличиями ПЛК от компьютера становится специальная конструктивная
реализация (для установки в стойку, панель, на стены, в технологическое
оборудование), отсутствие механического HDD, дисплея и клавиатуры.
Контроллеры выполнены в небольшом форм-факторе, имеют расширенный
температурный диапазон работы, улучшенную защищенность от вибраций и
электромагнитного излучения, минимальное энергопотребление, имеют
защиту от пыли и воды, имеют встроенный сторожевой таймер и платы
аналогового и дискретного ввода-вывода, поддерживают большое
количество коммуникационных портов. В контролерах, в отличие от
обычных ПК, обычно применяется ОС реального времени (к примеру,
Windows CE, QNX).
Архитектура АИС является самым абстрактным ее представлением,
которое состоит из идеализированной модели компонентов системы, а также
модели взаимосвязи между компонентами. Элементы архитектуры состоят во
Источник: https://baza.diplomsite.ru/previewfile/2532

Смотрите также:

17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы
- Описание типа СЭТ7009
- Программа ГПИ