АСУ промышленными объектами
Основные управляющие функции
1. Прогнозирование хода управляемого процесса и состояния объекта управления.
2. Выбор оптимальных (или удовлетворительных) управляющих решений.
3. Формирование управляющих команд в виде заданий на основные режимные параметры управляемого процесса в соответствии с принятыми управляющими решениями.
4. Регулирование технологических параметров.
5. Исполнение управляющих решений.
Из неограниченного множества систем далее будем рассматривать лишь один класс – системы управления процессами промышленного производства, но принцип построения других классов систем аналогичен.
Этапы автоматизации в промышленности:
- КИП;
- регулирующие устройства и ИМ;
- телемеханизация – централизованные системы – мнемосхемы, щиты КИП, пульты;
- автоматизированные системы управления (АСУ).
В АСУ функции контроля и управления выполняет человеко-машинная система, реализующая автоматизированные процессы сбора и обработки информации, выработки и реализации управляющих решений. Человек один из составляющих элементов системы. Его роль зависит от сложности ОУ и возможностей формализации правил управления ими.
|
|
Технико-экономические предпосылки создания АСУ:
- рост производительности промышленных агрегатов;
- ограничения возможностей человека;
- экономические потери;
- появление ЭВМ.
Производственная структура практически любого промышленного предприятия с полным или неполным циклом обработки сырья и производства товарной продукции мажет быть представлена, в упрощенном варианте, как совокупность производственно-технологических комплексов, обеспечивающая определенную технологическую последовательность преобразований исходного сырья и энергоносителей в товарную продукцию.
При управлении таким предприятием приходится решать задачи долгосрочного и краткосрочного планирования производственного процесса, включая:
- формирование «портфеля» заказов на товарную продукцию;
- формирование рациональной, экономически обоснованной производственной программы с согласованием требований к технологическим режимам и качеству продукции по каждому их переделов (производственному комплексу);
- планирование и размещение заказов на поставки сырья и энергоносителей.
Здесь не касаемся вопросов учета и управления финансовой деятельностью, кадрами и прочих вопросов.
Все эти вопросы должны решаться совместно, исходя из общесистемных технико-экономических показателей предприятия.
Раньше, в условиях централизованной плановой системы хозяйствования вопросы материально-технического обеспечения производства и сбыта готовой продукции решались где-то «наверху». Предприятиям же оставалось «подстраивать» свои производственные программы под спущенные сверху плановые задания. В современных экономических условиях, после ликвидации плановой системы управления народным хозяйством, планирование материально-технического обеспечения является одной из важнейших задач планирования производственной деятельности предприятия.
|
|
Решение всех перечисленных вопросов на современном уровне возлагается на автоматизированную систему управления предприятием, условно называемую АСУП.
Управляющие решения этой системы в виде взаимосогласованных плановых заданий на объем производства и характеристики продукции, соответствующих критериев качества управления выдаются для исполнения в системы управления каждого производства (производственного комплекса). В условиях металлургического комбината это, в частности, аглоизвестковое производство, доменное производство, коксохимическое производство, сталеплавильное производство и т.д.
В автоматизированной системе управления производственным комплексом (обозначим ее условно АСУПК) так же решаются задачи долгосрочного и краткосрочного планирования производственного процесса, но уже в рамках соответствующего производства. Здесь определяется экономически обусловленное (в смысле заданных сверху критериев качества управления) распределение и согласование технологических режимов между цехами производства, включая нагрузку (объем производства) требования к качеству продукции, критерии качества управления и ограничения на сырьевые и энергетические ресурсы.
В каждом из цехов производственного комплекса исполнение заданий АСУПК осуществляется соответствующей автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУТП), основное назначение которой - формирование и реализация управляющих решений, обеспечивающих выполнение плановых заданий цеху на производительность и качество продукции. Здесь решаются задачи оптимизации и согласования режимов работы агрегатов, образующих технологический комплекс цеха, реализации оптимальных режимов агрегатов путем регулирования соответствующих технологических переменных, контроль, мониторинг и управление технологическими потоками.
Соответствующая изложенному выше структурная схема системы представлена на Рис.4.
|
Рис. 4
АСУТП - система, состоящая из ТОУ и системы автоматизации управления (САУ) - человеко-машинной системы для выработки и реализации на технологическом объекте управления (ТОУ) управляющих воздействий в соответствии с принятыми критериями качества управления. САУ, функционирует в режиме реального времени (on line), реализуя свои управляющие решения путем непосредственного воздействия на исполнительные органы – электрические (электропневматические, электрогидравлические) исполнительные механизмы, пусковую аппаратуру электроприводов технологического оборудования и т.д.
Часто возникает вопрос – как провести границу между просто комплексом локальных систем регулирования и электроавтоматики со средствами централизованного отображения информации и АСУТП. Ответ на этот вопрос содержится в нормативных документах [6], где указаны следующие основные отличительные признаки АСУТП:
- использование современных средств вычислительной техники;
- обработка технологической и технико-экономической информации;
- выбор оптимальных (или рациональных) управляющих воздействий в соответствии с заданными критериями качества управления.
На современном этапе развития науки об управлении, основополагающей концепцией построения АСУ становится концепция многоцелевых систем. В соответствии с этой концепцией цель функционирование любой АСУ заключается не только в производстве материальной продукции, но и информации о свойствах системы и отдельных ее элементов.
|
|