Вопросы для самопроверки. Технологический процесс (ТП) – первичное звено создания материальных ценностей

ТЕМА 1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КАК ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ

РАЗДЕЛ I ОПТИМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Технологический процесс (ТП) – первичное звено создания материальных ценностей. В технологических процессах происходит преобразование или перенос материалов, энергии и информации. В результате протекания технологического процесса получается выходной продукт, отличающийся от исходного сырья.

В зависимости от способа преобразования или переноса материала, энергии и информации технологические процессы разделяют на следующие группы:

1) непрерывные технологические процессы (непрерывные потоки с непрерывным функционированием объектов: газовая, химическая, нефтехимическая промышленность, металлургия, энергетика и т.п.);

2) непрерывно-дискретные технологические процессы (прерывные потоки, процессы в ограниченное время: выплавка стали, полимеризация, вулканизация);

3) дискретные технологические процессы (однократное протекание процесса: изготовление деталей).

При представлении технологического процесса как объекта управления необходимо:

1) изучить технологическую схему процесса;

2) разбить технологический процесс на подсистемы, связанные материальными потоками;

3) приближённо оценить статистические параметры материальных потоков для построения математической модели.

БИЛЕТ 3)При разработке АСУТП ставится задача - получение экономического эффекта от внедрения СУ. Разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) связанно с решением различных задач: технологических, технических, организационных. При этом ТЭО определяется количественной оценкой уровня экономической эффективности, т.е. экономического критерия управления. В качестве критерия может быть выбрано.

1. Увеличение объёма производства, вызванное улучшением использования оборудования и повышением выхода годовой продукции;

2. Уменьшение расхода сырья, материалов, топлива, энергии на производство единицы продукции в результате снижения материала и энергоёмкости производства.

3. Повышение производительности труда – увеличения количества продукции в единицу времени в расчёте на одного работающего.

4. Улучшение качества продукции – выпуск продукции более высокого сорта за счёт лучшего функционирования систем управления.

Основным интегральным показателем экономической эффективности является годовой экономический эффект, который получается за счёт снижения себестоимости продукции и приводит к приросту прибыли.

В процессе разработки ТЭО необходимо оценить коэффициент эффективности единовременных вложений на создание АСУТП, который равен экономии от АСУТП на 1 грн. вложений. Также важным экономическим параметром является срок окупаемости вложений на АСУТП – период времени возмещения этих вложений за счёт годовой экономии от АСУТП [1, стр. 14-18].

По своей природе все технологические процессы отличаются друг от друга. Для представления технологического процесса как объекта управления независимо от его природы необходимо абстрагироваться от физических, химических или технологических особенностей соответствующего объекта путём перехода к общим принципам и методам представления объектов в теории управления.

Для применения общих методов теории управления технологический процесс рассматривают как многомерный объект, блок-схема которого приведена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема технологического процесса как объекта управления

Здесь – входные параметры (параметры сырья и теплоносителя: расход сырья, давление, температура, химический состав, концентрация и т.п.);

– возмущения – (температура и влажность окружающей среды, наличие примесей в исходном сырье и т.п.), которые делятся на измеряемые и неизмеряемые;

– выходные (переменные) параметры. К ним относятся:

- параметры выходного продукта (химический состав, размеры, концентрация, количество);

- режимные параметры объекта (температура и давление продукта на выходе);

- технико-экономические показатели (производительность, себестоимость, потери сырья).

Систему автоматического управления (САУ) или (АСУ ТП) можно условно представить состоящей из трёх частей: объекта управления (ОУ), управляющего устройства (УУ) и программатора (П) (рис. 1.2). Объект управления – это любое техническое устройство процессом на выходе, которого нужно управлять (технологическая установка). Управляющее устройство – это все элементы управления (регуляторы).

Рисунок 1.2 – Система автоматического управления технологическим процессом

На вход системы управления подаётся задающее воздействие (например, с программатора), определяющее желаемый характер управляемого процесса . На ОУ также действуют возмущения . На основании входных параметров , выходного и с учётом возмущений УУ формирует управляющее воздействие для получения на выходе ОУ выходного продукта с желаемыми параметрами.

При создании САУ невозможно учесть все входные переменные объекта управления, влияющие на ход технологического процесса. Поэтому в системах управления рассчитываются только основные входные переменные ОУ , определяющие ход процесса, а остальные переменные относятся к неконтролируемым возмущениям .

1. Какое назначение технологического процесса в создании материальных ценностей? Что является его результатом?

2. Как классифицируются технологические процессы?

3. Какая задача ставится при разработке АСУТП? Какие экономические критерии могут выбираться при разработке ТЭО?

4. Что представляет собой технологический процесс как объект управления? Охарактеризуйте каждый параметр.

5. Как выбираются выходные параметры объекта управления?