Принципы управления и задачи, решаемые автоматизированными системами

Стр 1 из 43Следующая ⇒

Автоматизированная система управления (АСУ) производственным процессом для эффективного решения задач управления использует современные автоматические средства обработки и передачи информации, математические методы и новые организационные методы управления.

Управление представляет собой процесс преобразования информации об объекте управления (ОУ), в котором управляющая система (УС) воспринимает информацию об объекте управления, перерабатывает ее в соответствии с функцией управления, результатом чего является управляющее воздействие на объект управления (рис. 1.1)

Основными принципами управления являются: поддержание или перевод объекта в требуемое состояние; информация об объекте управления; управляющее воздействие на ОУ; информация об объекте, перерабатываемая с целью управления и воздействия на ОУ.

Процесс управления протекает в определенной последовательности. Если в нем исключить хотя бы один из этапов, то управление станет невозможным. Поток информации от управляющей системы к объекту (управляющие воздействия) представляет прямую связь, обратный поток (информация об ОУ) — обратную связь. Управление является замкнутым, если между ОУ и УС есть прямая и обратная связь, и разомкнутым, если существует только одна связь. При наличии только прямой связи управление может осуществляться по заранее составленной программе — программное управление', если же имеется только обратная связь, то можно осуществлять только контроль за состоянием объекта.

По видам информации, используемой для формирования управляющего воздействия на объект, можно выделить следующие способы управления:

· по следствию, когда управляющая система реагирует на отклонение состояния ОУ от заданного, т.е. на следствие, а не на причину, вызвавшую это отклонение;

· по причине, когда управляющее воздействие вырабатывается только на основе информации о возмущающих воздействиях на ОУ при отсутствии обратной связи (принцип компенсации) и на основе информации, задаваемой системой управления в виде программы (принцип программного управления);

· комбинированный, представляющий совокупность перечисленных выше способов управления.

По способу организации управление можно разделить на следующие виды: одноцентрическое, при котором принятие решения об управлении осуществляется в одном управляющем органе или центре; многоцентрическое когда решение об управляющих воздействиях на объект формируются во многих управляющих органах.

В последнем случае возможно возникновение недопустимых «конфликтных» ситуаций между управляющими органами. Поэтому при многоцентрическом управлении необходимо согласование действий между управляющими органами, исключающее или сводящее к минимуму «конфликтные» ситуации между ними. Примером такой согласованности является иерархический принцип управления, в соответствии с которым выделяются главный и подчиненный управляющие органы, между которыми распределяются функции управления, чем обеспечивается наиболее эффективное достижение цели управления.

В устройствах тягового электроснабжения наряду с одноцентрическим применяется иерархический принцип управления. Например, главным управляющим органом оперативного управления объектами электроснабжения является энергодиспетчерский пункт, а подчиненными органами — пункты управления на тяговых подстанциях, железнодорожных станциях и постах секционирования.

Задачи управления техническими объектами разделяются на четыре основных типа:

· стабилизации, которые состоят в поддержании выходных параметров объекта управления в заданных пределах;

· выполнения программы, которые заключаются в изменении выходных параметров объекта по ранее составленной программе;

· слежения, которые возникают, если изменение выходных параметров объекта заранее неизвестно;

· оптимизации, которые состоят в наилучшем выполнении поставленной цели управления при сложившейся ситуации.

В зависимости от целей и задач управления, вида объекта управления и предъявляемых к ним требований и ограничений управление может быть замкнутым и разомкнутым, автоматическим и автоматизированным. Соответственно системы при этом называются замкнутыми и разомкнутыми, автоматическими и автоматизированными.

Различают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и автоматизированные системы организационно-экономического управления (АСУ ОЭ). Для АСУ ТП объектами управления являются машины, устройства, технологические процессы; для АСУ ОЭ — предприятия (АСУП) и отрасли хозяйства (ОАСУ).

Применяемые в различных отраслях промышленности АСУ ТП существенно отличаются как по характеру выполняемых ими функций, так и по составу используемых технических средств, но в общем виде АСУ ТП любой отрасли можно представить структурной схемой, приведенной на рис. 1.2

Принципиальная особенность любой АСУ ТП состоит в том, что она является неотъемлемой частью автоматизированного технологического процесса. Текущая информация о состоянии объекта управления (управляемой системы) поступает через устройство сбора и обработки информации в управляющую систему. Собранная информация контролируется и сравнивается с имеющимся заданием. Результаты сравнения анализируются управляющей системой, затем подготавливаются и принимаются решения, которые в виде управляющих воздействий передаются на исполнительные механизмы.

Важную роль в сборе и переработке информации выполняет человек , как элемент системы управления. Соотношение действий, осуществляемых человеком и автоматическими устройствами, определяется аппаратурной системой управления и зависит от конкретных условий. Потоки информации, которые надо переработать в системах, обычно настолько велики, что превышают возможности человека. В связи с этим для переработки информации дополнительно привлекаются средства вычислительной техники.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒