ИЕРАРХИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТП (прим. структ. АСКУЭ)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 19Следующая ⇒

В общем случае система управления сельхоз производством строится путем последовательного объединения систем управления отдельными ТП при условии обеспечения максимальной универсальности систем, надежности и рационального использования новейших методов построения автоматических систем и технических средств. (Такая поэтапная автоматизация позволяет получить наибольший эффект от внедрения автоматических устройств при минимальных затратах). Выполнение этой задачи требует расчленения общей задачи управления по иерархическому принципу, определяющему порядок взаимодействия отдельных частей управляющей системы.

На нижней ступени располагают локальные САУ и взаимосвязанные типовые ТП, соответствующие простейшим технологическим операциям и типовому оборудованию. Технические решения по автоматизации таких ТП обычно являются типовыми. Задачей локальных САУ – является обеспечение эффективности управления и надежности работы технологического оборудования, а задачей построения таких систем управления ТП — есть перво-этапная в решении проблемы автоматизации управления сельскохозяйственным производством в целом.

В состав техсредств локальных САУ входят: 1. автоматические устройства с априорной или текущей информацией о возмущении, действующие по разомкнутой цепи преобразования сигнала в управляющее воздействие на ОУ; 2. автоматические регуляторы, обеспечивающие стабилизацию заданного значения регулируемой величины путем выработки управляющего воздействия, соответствующего отклонению этой величины от заданного значения; 3. средства автоматического контроля, которые выполняют функции измерения и регистрации контролируемых параметров процесса, а также сигнализации о достижении этими параметрами установленных предельных значений; 4. системы оптимизации, автоматически определяющие и поддерживающие оптимальный режим протекания ТП.

На более высокой ступени находятся СУ такими сложными ТП, которые характеризуются большим объемом перерабатываемой информации и не могут управляться автоматическим устройством без участия человека. В этом случае функции управления распределяются между человеком-оператором и вычислительной машиной, способной переработать практически неограниченный объем информации. Эта ступень – АСУ ТП в состав которой входят локальные САУ.

Рисунок 1 – Структурная схема АИИС КУЭ

ДП – диспетчерский пункт; УСДП - устройства сбора и передачи данных;

П – потребитель энергии (электроприёмник)

Использование ЭВМ в системе управления расширяет возможности осуществления сложных алгоритмов управления при большом числе переменных величин, которыми характеризуется ход ТП. Участие человека в сложной системе оперативного управления обеспечивает высокую эффективность и надежность функционирования ТП, т.е. позволяет решить вопросы интеллектуального свойства, возникающие из-за неполноты сведений об автоматизированном процессе, при этом снижение стоимости и увеличение объемов выпуска микро-ЭВМ и микроконтроллеров изменило техническую базу автоматизации производства.

МИКРОЭВМ

Использование ЭВМ в СУ расширяет возможности осуществления сложных алгоритмов управления при большом числе переменных величин, которыми характеризуется ход ТП. Участие человека в такой системе оперативного управления обеспечивает высокую эффективность и надежность функционирования ТП, т.е. позволяет решить вопросы интеллектуального свойства, возникающие из-за неполноты сведений об автоматизированном процессе.

Снижение стоимости и увеличение объемов выпуска микро-ЭВМ и микроконтроллеров изменило техническую базу автоматизации производства (какие базы? ).

В общем виде МП-ное устройство, применяемое в СУ – это специализированное вычислительное устройство, приспособленное к работе в производственных условиях и включающее в себя, кроме собственно микропроцессора, также и средства для обмена сигналами с ОУ (измерительные контроллеры и интерфейсные блоки связи). При этом микропроцессор, выполненный на одной или нескольких больших интегральных схемах, предназначен для исполнения логических и арифметических операций по специальной программе, хранящейся в памяти устройства. МикроЭВМ -это комплектное устройство на базе микропроцессора, имеющее блоки памяти, ввода-вывода и сопряжения (рисунок 2).

Рисунок 2 - Структурная схема МП-ной системы управления с микроЭВМ

1 - технологический ОУ; 2 - измерительные преобразователи управляющих воздействий; 3 - измерительные преобразователи выходных параметров ОУ; 4 - измерительные контроллеры; 5 - управляющая микроЭВМ; 6 - интерфейсные блоки связи с объектом;

7 - исполнительные механизмы (ИМ); 8 - интерфейсные блоки связи с периферией;

9 – дисплей; 10 – пульт оператора

Алгоритмы управления реализованы в виде программ (ПО, Soft), хранящихся в памяти ЭВМ. Интерфейсные блоки служат для связи ЭВМ с ОУ (с исполнительными механизмами и регулирующими органами) и периферийным оборудованием (с пультом оператора - использует для управления работой микроЭВМ, дисплеем - для предоставления ему информации о состоянии оборудования, контролируемых параметрах и других характеристиках автоматизированного процесса).

Сбор и преобразование в цифровую форму информации о ходе ТП, поступающей от разного рода измерительных преобразователей, осуществляются измерительными контроллерами. В состав интерфейсных блоков связи и контроллеров тоже могут входить микропроцессоры, выполняющие те операции по вводу-выводу и предварительной обработке информации, которые обычно выполняет центральный процессор.

При построении СУ сложными объектами, при ступенчатой иерархии, МП-ную СУ низкого уровня связывают с вышерасположенной через интерфейсные блоки связи.

Использование микроЭВМ в СУ имеет ряд особенностей по сравнению с использованием ее в качестве универсальной ЭВМ, ориентированной прежде всего на взаимодействие с пользователем (человеком). Задача универсальных микроЭВМ — обработка данных по запросу пользователя, поэтому все устройства ввода-вывода информации (дисплеи, принтеры, графопостроители, устройства внешней памяти и т.д.) подключаются к ЭВМ через свои блоки сопряжения по запросу пользователя.

В зависимости от достигнутого уровня совершенства технического и программного обеспечения управляющая микроЭВМ может работать в режимах ( рис.3 ):

Рисунок 3 – Режимы работы микроЭВМ в системах управления ТП

а) информационно-советующий режим; б) режим супервизорного управления;

в) режим непосредственного цифрового управления:

1- технологический ОУ; 2 - локальные АС; 3 - пункт контроля и управления;

4 – управляющая микро-ЭВМ; 5 – оператор

а) – информационно-советующий режим управляющая микроЭВМ выдает оператору рекомендации по управлению ТП, которые он анализирует и либо принимает, либо отвергает, выдавая свое решение на основании текущей информации и предыдущего опыта. Принятое решение реализуют вручную, через пульт контроля и управления. Основная тяжесть задачи управления (автоматические регулирование, защита и сигнализация) ложится на локальные САУ;

б) супервизорный режим управления – здесь контроль и коррекцию работы АСУ выполняет микроЭВМ и оператор вмешивается в работу АСУ лишь в случае обнаружения нарушений хода ТП;

в) прямой цифровой режим управления микроЭВМ – обладает высокой степенью надежности, непосредственно воздействует на ТП через исполнительные механизмы.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒