История сахарорафинадного производства

1. ЭВМ в режиме  сбора информации.  Параметры  технологических процессов, измеренные  датчиками, преобразуются в цифровую  форму средствами сопряжения  и вводятся в ЭВМ.  После  обработки в ЭВМ оперативная  информация  о ходе процесса  поступает на средства отображения  технологических параметров;  статистическая  информация, предназначенная для  регистрации, а также вычисленные  экономические и технологические  показатели печатаются в виде  документа. Системы сбора и обработки  данных выполняют в основном  те же функции, что и систем  централизованного контроля,  и  являются более высокой ступенью  их организации. Такие системы

используются  при управлении технологическими и производственными процессами в тех случаях,  когда существуют причины, по которым определение  технологического  режима  и  формирование управляющих воздействий должны выполнять люди.

2. ЭВМ  в режиме  советчика.  В таких системах  кроме сбора и обработки информации  выполняются следующие функции: определение рационального  технологического  режима по отдельным технологическим  параметрам или всему процессу  в целом;  определение  управляющих  воздействий  по всем или отдельным  управляемым переменным процесса; определение значений уставок  локальных регуляторов. В системах-советчиках  данные о технологическом  режиме  и управляющих воздействиях поступают через средства отображения информации в форме рекомендаций оператору, который может принять или отвергнуть их. Решение оператора основывается на собственном понимании хода технологического процесса  и  опыте  управления им.  В  одних  случаях вычисления управляющих воздействий производятся всякий раз, когда фиксируется отклонение параметров процесса от заданного технологического режима. Процесс вычисления инициируется программой-диспетчером,  которая содержит подпрограмму анализа состояния процесса.  В  других  случаях  вычисления инициируются оператором в форме

запроса.  Системы-советчики применяются в тех случаях, когда требуется осторожный подход к решениям,  выработанным формальными методами,  что связано с неопределенностью  в  математическом  описании  управляемого процесса.  Неопределенность может выражаться в следующем:

- математическая  модель  недостаточно  полно  описывает  процесс, т.к. связывает лишь часть  управляющих и управляемых переменных  процесса;

- математическая  модель адекватна процессу лишь  в узком интервале изменения  технологических параметров;

- математическая  модель процесса слишком сложна  для реализации в составе АСУТП;

- расчеты  по  математической модели не могут  быть выполнены в реальном  времени;

- критерии  управления  носят качественный характер  и существенно изменяются в  зависимости от большого числа  внешних факторов.

Неопределенность описаний может быть вынужденной, отражающей плохую изученность сложного процесса,  так  и  преднамеренной,  вызванной тем,  что  реализация  полной  и  адекватной модели требует применения крупной дорогостоящей ЭВМ,  что в данном случае экономически не оправдывается.

3. ЭВМ в режиме  супервизорного управления. АСУТП, функционирующая в  режиме супервизорного  управления,  представляет собой  двухуровневую иерархическую систему.  Нижний уровень,  непосредственно  связанный  с процессом, образуют  локальные регуляторы отдельных  технологических параметров. На  верхнем уровне управления установлена  ЭВМ, основной функцией которой  является определение оптимального  технологического режима и вычисление  на его основе  значений  уставок  локальных  регуляторов.

Входной информацией для вычисления уставок являются значения некоторых управляемых параметров, измеряемые датчиками регуляторов и контролируемые  параметры состояния процесса,  измеряемые датчиками.  Оператор с

пульта управления имеет возможность вводить дополнительную информацию, в  частности,  изменять ограничения на управляемые и управляющие переменные,  уточнять критерий управления в зависимости от внешних  факторов. Возможны два варианта реализации супервизорного управления: с математической моделью и без нее.  Если имеются достаточно адекватная  и простая  модель  процесса и критерий управления (целевая функция),  то вычисление уставок регуляторов может быть организовано как решение задачи  оптимального  управления.  В тех случаях,  когда из-за сложности процесса не ставится задача оптимального управления,  управление можно организовать  как процесс экспериментального поиска экстремума целевой функции управления, когда оптимальный технологический режим ищется методом проб и ошибок.  Супервизорный режим позволяет осуществлять автоматическое управление процессом.  Роль оператора сводится к наблюдению за процессом и,  в случае необходимости, к корректировке цели управления и ограничений на переменные.

4. ЭВМ в режиме  непосредственного цифрового управления. В отличие от супервизорного  управления при непосредственном  цифровом  управлении управляющие  воздействия рассчитываются ЭВМ  и передаются непосредственно  на исполнительные органы.  Режим  непосредственного цифрового управления  позволяет исключить локальные  регуляторы с задаваемой уставкой.

Как в случае с супервизорным управлением, задача оператора заключается в наблюдении за процессом и его корректировках в случае необходимости.

5. Иерархические  системы управления. Если одноуровневая  структура АСУТП не обеспечивает  требуемого режима функционирования  сложного технологического объекта,  то систему управления можно  построить как многоуровневую  - в виде отдельных подсистем,  между которыми установлены отношения  соподчинения.  Каждая подсистема  имеет ЭВМ, работающую в одном  из описанных выше режимов. Функции  управления могут быть распределены  между уровнями, например, следующим  образом. Нижний (первый) уровень управления  непосредственно управляет технологическими  операциями.

Второй уровень выполняет функции расчета и  оперативной  корректировки режимов технологических операций.  Третий уровень управления представляет собой центральную управляющую подсистему, решающую задачи расчета и  оперативной  корректировки технологического режима всего процесса в целом.

 

 

7. Используемая литература:

 

  1. Благовещенская ММ. и др. '"Автоматика и автоматизация пищевых производсгв" – М. ВО Агропроиздат 1991 - 239 с

2. .    Соколов В А "Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности" - М Агропромиздат, 1991 -445 с

3. .  Петров И.К. «Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности»   М Агропромиздат ,1936-376 с.

4. Черенков в.В. "Промышленные  приборы и средства автоматизации'. Справочное пособие Л. Машиностроение, 1987 - 684 с.

  5. Петров И.К. и др. "Приборы и средства автоматизации для пищевойпромышленности".- М Легкая и пищевая промышленность. 1981. - 414 с.

6.   ГОСТ 21 404 - 85. Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах.

7.   ГОСТ 2701 - 68. ЕСКД. Схемы Виды и типы Общие требования к выполнению.

ГОСТ 2749 - 68. Обозначения условные графические в схемах