Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные задачи и принципы проектирования.






АСУТП и управляемый ею технологический комплекс образуют единую производственную автоматизированную систему в составе ГПС (см. вопрос 7.1). При проектировании, прежде всего, учитываются многочисленные связи АСУТП с управляемым объектом, а также с верхним уровнем управления, представляющих собой то или иное сочетание САПР с системой планирования сменно-суточных заданий. Основная задача, решаемая при проектировании АСУТП, - это техническое, программное и информационное обеспечение управления технологическим комплексом.

Техническое обеспечение включает в себя выбор комплекса типовых технических средств, необходимых для реализации заданных функций АСУТП, и проектирование необходимого специального оборудования. Виды технических средств, употребляемых при проектировании АСУТП, нетрудно проследить по структуре УВМ, представленной на рис.1.2. Это, прежде всего, комплектные управляющие устройства: промышленные компьютеры, ПЛК и др. Они обеспечивают приём управляющей и технологической информации, её переработку в соответствии с заданной программой и формирование управляющих символов. Комплектование указанных управляющих устройств производится следующими выпускаемыми серийно модулями и узлами микропроцессорной техники:

• микропроцессорные модули, вырабатывающие управляющие сигналы на базе поступающей технологической и иной информации;

• типовые системы связи с ЦУВМ (Ethernet и др.);

• модули обработки технологической информации, обеспечивающие получение информации о технологических параметрах и состоянии технологического оборудования;

• типовые устройства связи с объектом, обеспечивающие передачу управляющей информации нижнему уровню управления, локальным УВМ или непосредственно исполнительным устройствам;

• типовые запоминающие устройства, жёсткие и гибкие магнитные диски с дисководами, обеспечивающие нужный объём памяти для информационных систем АУСТП;

• модули цифрового управления от УВМ исполнительными устройствами, входящие в состав систем управления исполнительными устройствами;

• типовые устройства связи с обслуживающим персоналом (клавиатура, дисплеи, принтеры и др.).

Выбирают технические устройства, сравнивая различные варианты технического обеспечения разрабатываемой АСУТП в зависимости от технических, экологических, производственных, эксплуатационных и других требований. АСУТП являются сложными техническими объектами, для которых непросто найти наиболее предпочтительный вариант технических средств. Поскольку общепринятые количественные критерии сравнения и общие формализованные процедуры выбора технических средств отсутствуют, то их выбор производится преимущественно эвристическими методами и основан на опыте и инженерной интуиции разработчиков.

Процедура выбора технических средств состоит из двух этапов. На первом этапе выбирают наиболее подходящий комплекс технических средств из предлагаемых отечественными и зарубежными производителями. На втором этапе производят формирование конкретного набора технических средств для проектируемой АСУТП на базе ранее выбранного комплекта. Выбор базового комплекта технических средств определяется основными характеристиками управляемого технологического комплекса, из которых важнейшими являются:

1) тип технологического процесса (формообразования, изменения агрегатного состояния или химического состава продукции, транспортирования сырья и фабрикатов);

2) характер протекания процесса во времени (непрерывный или дискретный);

3) протяжённость ТО (станок, технологическая линия, прокатный стан и др.);

4) особенности исполнительных устройств (электропривод, нагревательные, электрохимические и другие устройства);

5) степень пожаро- и взрывоопасности;

6) особенности окружающей среды (температура, влажность, агрессивность и др.);

7) перспективы развития и модернизации техпроцесса.

Выбор конкретного набора технических средств больше определяется следующими специфическими требованиями в АУСТП:

1) уровень иерархии, зависящий от взаимодействия ЦУВМ с локальными УВМ и развитости функций последних;

2) число и характер измеряемых и регулируемых параметров, а также требования к точности измерений и качеству регулирования;

3) выполняемые функции (управление технологическим циклом, стабилизация параметров на заданном уровне, многосвязное автоматическое регулирование, автоматическая оптимизация и др.);

4) связь с другими автоматизированными системами (ГПС, АСУП);

5) перспективы развития АСУТП данного типа.

Выбор технических средств не является одноразовым действием. Состав технических средств АСУТП многократно уточняется в процессе проектирования. Соответственно выясняется необходимость проектирования недостающей аппаратуры.

Программное обеспечение АСУТП подразделяется на системное, инструментальное и прикладное. Системное программное обеспечение составляют операционные системы и системы управления базами данных, поставляемые производителями аппаратной части УВМ. Инструментальное программное обеспечение является основным объектом усилий разработчиков АСУТП, так как оно служит основным инструментом создания управляющих программ. Оно включает в себя ассемблеры, трансляторы, интерпретаторы, редакторы и другие программные средства, облегчающие создание УП. Эти средства в своём наиболее развитом виде объединяются в рамках систем автоматизированного программирования (САП) и входят в состав АСУТП. Прикладное программное обеспечение – это совокупность УП. Оно создаётся преимущественно на этапе эксплуатации АСУТП в порядке решения текущих производственных задач.

Информационное обеспечение – это единая система технологической, технико-экономи-ческой, справочной и оперативной информации, обеспечивающая нормальное функционирование АСУТП. Информационное обеспечение АСУТП, прежде всего, реализуется в электронном виде в памяти УВМ: базы данных, массивы УП, технические описания и инструкции и др. Кроме того, часть информационного обеспечения подготавливается на бумажных носителях. Это технические описания и спецификации, инструкции по эксплуатации и другая эксплуатационная документация, призванная облегчить обучение ремонтно-эксплуатационного персонала, наладку, внедрение и нормальную эксплуатацию АСУТП.

При проектировании АСУТП обязательно применение комплексного системного подхода. В соответствии с ним АСУТП должна рассматриваться как сложная система, состоящая из взаимосвязанных частей, взаимодействие которых должно быть правильно и достаточно точно учтено. Общие свойства АСУТП реализуются через закономерное взаимодействие всех её узлов, блоков и модулей. Рассмотрим основные положения системного подхода при проектировании АСУТП.

1) Должны быть чётко сформулирована целевая функция АСУТП, определены основное назначение и задачи, которые должна решать проектируемая АСУТП в общей структуре управления данным производством. В результате выявляется место АСУТП в иерархической структуре управления производством. Определяется совокупность управляющих воздействий, поступающих на вход АСУТП, и основные свойства управляемого технологического комплекса как объекта управления.

2) Прорабатывается иерархическая структура АСУТП, выделяются подсистемы, реализуемые на базе ЛУВМ, определяется их взаимодействие с ЦУВМ и с подчинёнными им системами управления исполнительных устройств. Определяются взаимные связи между отдельными элементами управляемого техпроцесса и, соответственно, между системами управления исполнительных устройств, управляющих ходом техпроцесса. Определяются возможности декомпозиции общей задачи реализации целевой функции АСУТП на частные задачи управления взаимосвязанными комплексами исполнительных устройств. Это приводит к иерархическому принципу построения АСУТП (см. вопрос 1.2) как неотъемлемому признаку системного подхода.

3) Прорабатываются возможности построения АСУТП на базе комплектного оборудования, выпускаемого серийно. Разработка оригинальных устройств, узлов и модулей специального назначения целесообразна лишь в тех случаях, когда их применение в составе АСУТП значительно повышает экономическую эффективность или другие существенные показатели эффективности эксплуатации автоматизируемого комплекса.

4) Проектирование АСУТП должно производиться поэтапно, пройдя ряд стадий от составления технического задания до создания рабочего проекта со всё большей детализацией.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.