Автоматизированные системы управления технологическими

Процессами (АСУТП)

При разработке подсистем АСУТП необходимо исходить из того, что данная система управления -это сложная иерархическая человеко-машинная система. Характер задачи проектирования может быть самым различным: это и задачи оптимизации, и управления, и контроля производственных процессов, задачи выбора структуры и состава технических средств, задачи выбора метода, средств сбора и обработки данных для контроля параметров технологических процессов и тому подобное.

При решении задач оптимизации необходимо отразить следующие вопросы:

а) Постановка задачи.

При решении данного вопроса необходимо выбрать вид математической модели технологического процесса. Модель может быть как статической, так и динамической. Важно правильно определить критерии качества управления.

б) Выбор метода решения поставленной задачи.

в) Разработка алгоритма решения задачи.

Здесь приводится описание входной, промежуточной и выходной информации.

Если необходимо, приводится описание расчетных формул и выполняемых вычислений. Основное внимание следует уделить схемам работы системы, алгоритма и их описаниям. Необходимо также привести распечатку программы, написанной на одном из алгоритмических языков.

г) Контрольный пример.

Сделать выводы о решении поставленной задачи по результатам решения контрольного примера. Здесь решается реальный контрольный пример применительно к исследуемому технологическому процессу. Исходные данные для контрольного примера должны быть получены на производстве.

д) Выработка рекомендаций по внедрению результатов дипломного проектирования в промышленность.

Особо следует отметить микропроцессорные системы управления. В задачах такого класса следует проработать:

-выбор критерия управления; Здесь следует иметь в виду, что использование микропроцессорной техники в АСУТП позволяет одновременно учитывать физические параметры и критерии технико-экономической эффективности. Это дает возможность реализации качественного управления технологическим процессом;

-построение математической модели процесса; Математическая модель строится не для всего технологического процесса, а для отдельных его составляющих. Это облегчает разработку программ для мини-компьютеров, с помощью которых вырабатываются управляющие воздействия (в задачах управления) или определяются и анализируются специфичные причины нестандартного функционирования (в задачах контроля);

-выбор способа управления процессом; Данный вопрос связан, в частности, с проблемами надежности и стоимости. Стоимость систем с центральным управлением обычно при большом числе управляемых объектов ниже стоимости децентрализованных систем. Такая закономерность с развитием технологии производства микропроцессоров, приведшей к созданию высокоэффективных однокристальных микроЭВМ, проявляется все в меньшей степени. Кроме того, системы на базе центральных управляющих микроЭВМ являются технологически менее надежными. Они нуждаются в дорогостоящих, помехоустойчивых линиях связи. Поэтому принцип децентрализованного управления в микропроцессорных системах постепенно становится превалирующим. Кроме того, эффективность микропроцессорной системы может быть достигнута за счет рационального распределения функций управления между аппаратными и программными средствами, особая роль отводится системам с перестраиваемой структурой, предоставляющей хорошие возможности для реализации различных алгоритмов определения с использованием программируемых структур;

-построение алгоритма управления (контроля); Здесь необходимо учитывать существующий алгоритм управления (контроля), выбранный критерий качества, особенности технологического процесса, выбранный способ управления и тому подобное. Необходимо построить схему процесса управления (контроля) и дать ее описание. При разработке алгоритма важно иметь в виду, что управление должно осуществляться в реальном масштабе времени;

-программное обеспечение; количество программных модулей определяется содержанием и количеством реализуемых функций системы управления.

В дипломном проекте программы разрабатываются по указанию руководителя ДП. Решение задачи построения технического обеспечения АСУТП также должно основываться на современной тенденции -широкого применения микропроцессоров и персональных компьютеров. Решение задачи, как правило, следует начать с расчета необходимого количества различного оборудования и выбора его конкретного вида. После произведенных расчетов выбрать способ компоновки технических средств. Все расчеты и выбор компоновки должны исходить из заданной схемы технологического процесса. В проекте могут решаться вопросы конструирования переходных устройств

для сопряжения процессора и терминальных устройств.