Системы технологического контроля и дистанционного управления

В автоматическую систему управления технологическими процессами кроме устройств автоматического регулирования входят устройства технологического контроля, защиты, блокировки и дистанционного управления отдельными исполнительными механизмами и регулирующими органами. Технологический контроль и дистанционное управление в этих системах в отличие от автоматических систем регулирования осуществляются по разомкнутым каналам.

Канал технологического контроля по исполнению аналогичен каналу главной обратной связи в автоматической системе регулирования.

Канал технологического контроля имеет первичное измерительное устройство, контролирующее параметр и преобразующее его в удобную для дистанционной передачи форму, линии связи (передачи сигнала) и вторичный показывающий, сигнализирующий или записывающий прибор или устройство.

Канал дистанционного управления имеет орган ручного включения (кнопку, ключ управления и т. п.), линию связи (передачи команды включено - выключено), исполнительный механизм и регулирующий орган. По исполнению канал дистанционного управления аналогичен каналу регулирования автоматической системы регулирования. Отличие состоит только в том, что в автоматической системе регулирования командное воздействие на исполнительный механизм поступает от автоматического регулятора, а в системе дистанционного управления - при включения органа ручного управления оператором. Таким образом, канал дистанционного управления и соответствующий канал технологического контроля образуют замкнутый контур правления только через человека-оператора.

Следует отметить, что число каналов технологического контроля, как правило, значительно больше числа каналов дистанционного управления, так как автоматическая система управления технологическими процессами имеет большое число параметров измерения, с помощью которых оператор корректирует уставки автоматических регуляторов, вводит в работу или останавливает агрегаты, осуществляет дистанционное управление исполнительными механизмами, обеспечивая таким образом оптимальный ход технологического процесса. Кроме того, с помощью определенного числа приборов измеряется и суммируется расход и производство вещества и энергии. Значительное место в устройстве автоматизации занимают технологическая и аварийная сигнализация и блокировки.

 

Автоматизированные системы управления

Технологическими процессами

Значительная часть современных производств отличается большой сложностью и их функционирование как единого комплекса в настоящее время не представляется возможным полностью перевести на автоматический режим работы с помощью технических средств.

Для таких объектов разрабатываются автоматизированные системы, управления технологическими процессами (АСУТП).

В таких системах часть информации о ходе технологического процесса, качестве исходного сырья, плановых заданий и т. д. обрабатывается с помощью технических средств и выдается управленческому и руководящему персоналу в виде рекомендаций о необходимом воздействии на объект управления (ОУ) или принятии дополнительных административно-хозяйственных мер. Так как при этом требуется обработка большого объема информации, то в АСУ ТП используют, как правило, электронные вычислительные машины. Таким образом, «технические средства и человек» образуют автоматизированную систему управления для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект в соответствии с принятым критерием управления.

 

Рис. 2.3. Автоматизированная система управления технологическим процессом:

ЛАСР - локальные автоматические системы регулировании; ЭВМ - электронная вычислительная машин»; ВП - вторичный измерительный прибор; ИУ - измерительное устройство; ТОУ - технологический объект управления; СУ - суммирующее устройство; РУ- регулирующее устройство; ИМ - исполнительный механизм; n и m - количество ЛАСР и каналов измерении соответственно

Совокупность совместно функционирующих автоматизированной системы управления технологическим процессом и технологического объекта управления называют автоматизированным технологическим комплексом (АТК).

Структурная схема автоматизированного технологиче­ского комплекса в общем случае представлена на рис. 2.3. Как следует из вышеизложенного и рис. 2.3, в автоматизированном технологическом комплексе функционируют следующие каналы управлении объектом:

Объект – регулятор - объект. В этом канале значение регулируемой величины подается на вход регулятора и сравнивается с заданным (или предписанным) ее значением. По отклонению регулятор вырабатывает регулирующие воздействия на объект, ликвидируя отклонение регулируемой величины от заданного значения.

Таким образом, по этим каналам управления с обратной связью АТК имеет обычные локальные автоматические системы регулирования (см.§2.1);

Объект - ЭВМ-регулятор - объект. В этом канале ин­формация от объекта о ходе технологического процесса по­ступает в ЭВМ, обрабатывается и на регулятор передается управляющее воздействие по корректировке его задания.

Такой канал управления применяют в тех случаях, когда в результате обработки исходной информации в ЭВМ вы­является оптимальное технически и практически реализуемое решение о необходимой корректировке хода технологического процесса. В этом случае технические средства «ЭВМ - регулятор» функционально представляют собой экстремальный регулятор, постоянно поддерживающий оп­тимальный ход технологического процесса при поступлении на систему возмущающих, задающих, ограничивающих и других воздействий.

Следовательно, по этим каналам управления с обратной связью АТК имеет оптимальные (экстремальные) автома­тические системы регулирования. Эти системы могут работать также в режиме обычных локальных АСР с периоди­ческой корректировкой задания регуляторам от ЭВМ или человека - оператора;

Объект – ЭВМ - человек-регулятор - объект. Этот канал управления используется в АТК для случаев, когда обработанная информация в ЭВМ не дает возможности однозначно и оптимально принять решение по корректировке управляющего воздействия на объект или же требование к нему выходит за рамки возможностей системы.

В этом случае ЭВМ выдает информацию и предложения по принятию мер, а окончательное решение в части корректировки хода технологического процесса в конкретной ситуации принимает «человек». В соответствии с принятым решением человек-оператор изменяет задание регулятору. По рассмотренному каналу система не является автомати­ческой, так как контур взаимодействия технических средств не замкнут. Система является автоматизированной, так как она замыкается через человека;

Объект - ЭВМ-человек. По этому каналу ЭВМ выдает, как правило, экономическую, плановую, учетно-отчетную и другую информацию руководящему персоналу различных Уровней для принятия административно-хозяйственных решений.