Общие сведения о ЛСУ

Объект управления (управляемый объект, ОУ) – это объект, для достижения нормального функционирования которого необходимо и допустимо специально реализованное воздействие.

Объектом управления может быть как отдельный предмет, выделенный по определенным признакам (конструктивно или функционально) так и комплекса или совокупности объектов управления. В зависимости от свойств или назначения объекта управления могут быть выделены технические, технологические, экономические, организационные и социальные объекты управления.

Возможно 2 подхода к определению ОУ:

1. ОУ – процесс (химическая промышленность);

2. ОУ – оборудование (АСУ).

Техническим объектом управления является энергоблок, ТЭС, печь и т.д.

Примером технологического объекта управления может быть процесс производства электроэнергии, который включает процессы измельчения, воспламенения и горения.

Объекты локальных систем управления – это многосвязные, многомерные и переопределенные ОУ (см рис. 1).

Технологический объект управления изображен на рис.2:

Управление – это процесс формирования и осуществления управляющих воздействий.

Формирование управляющих воздействий включает сбор и обработку информации, принятие решения.

Осуществление управляющих воздействий включает передачу воздействий и преобразование их в форму, непосредственно воспринимаемую ОУ.

Управляющий объект предназначен для осуществления управления {регулятор - ОУ}, см рис.3.

Система управления – это система, состоящая из УО и ОУ. (см рис.4)

Локальная система управления – это система управления, выделенная по определенным признакам из общей совокупности сложного ОУ. Её предопределяет инфраструктура. ЛСУ – это встроенный нижний контроллерный уровень в иерархически построенной современной АСУ ТП.

Функции ОУ:

¨ сбор, передача, преобразование исходной информации;

¨ функция принятия решения;

¨ диагностирование;

¨ осуществление управляющих воздействий;

¨ функция документирования.

ИИ – источники информации – обеспечивают сбор, обработку и передачу информации в ПТК;

ПТК вырабатывает и принимает решения;

ИУ – преобразует управляющие воздействия к ОУ.

Цель управления (технологическая задача управления) – это значения (соотношения значений) координат процесса в ОУ или их изменение во времени, при которых достигаются желаемые результаты функционирования.

Пример.

Управление осуществляется для переопределенной системы. Из комплекса параметров выделяем целевую функцию, а остальные – ограничивающие.

Регулятор помола пыли.

Цель диспетчерского управления – управление энергоблоком во всех режимах его работы, при котором выработка тепловой электроэнергии требуемого качества осуществляется в соответствии с суточным графиком нагрузки. Качественные параметры: частота в сети, температура и давление теплоносителя.

Если энергоблок работает в режиме регулирования частоты и мощности, то в этом случае цель управления – это управление, при котором качество электроэнергии стабилизировано на заданном уровне, а все остальное второстепенно.

Структуры систем управления - это совокупность и характер связей и отношений между элементами системы управления.

Структуры подразделяются на 4 вида структур, а именно:

1. Информационная структура – такая структура системы рассматривается как совокупность информационных элементов.

Информационный элемент – это элемент представляющий источник информации. Примером может служить информационная структура регулятора питания представленная на рис. 6

Информационная структура выполнять информационные функции.

2. Функциональная структура – это структура системы рассматриваемая как совокупность функциональных элементов.

Функциональный элемент – это элемент представляющий отдельную функцию УО или ОУ.

3. Алгоритмическая структура – структура системы, рассматриваемая, как совокупность алгоритмических элементов.

Алгоритмический элемент- это элемент, представляющий алгоритм выполнения функций (алгоритмическая структура или расчетная структура).

Расчетная структура – это структура, рассматриваемая, как совокупность элементов, участвующих в расчете (см рис.7).

4. Конструктивная структура – структура системы, элементы которой являются конструктивными элементами или конструктивами.

Конструктивный элемент - это конструктивно завершенный технический элемент.

Технический элемент – это элемент, представляющий собой вещественное средство реализации одной или нескольких алгоритмических элементов.