5.3.2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (асутп)

Разработка подсистем и задача АСУТП должна исходить из того, что данная система управления – это сложная иерархическая человеко-машинная система. Характер задачи может быть самым различным: это и задачи оптимизации, управления и контроля производственных процессов, задачи выбора структуры и состава технических средств, задачи выбора метода средств сбора и обработки данных для контроля параметров технологических процессов и т. п.

При решении задач оптимизации необходимо отразить следующие вопросы;

1) Постановка задачи. В данном вопросе необходимо выбрать вид математической модели технологического процесса. Модель может быть как статической, так н динамической. Важно правильно определить критерии качества управления.

2) Выбор метода решения поставленной задачи.

3) Разработка алгоритма решения задачи. Здесь приводится описание входной, промежуточной и выходной информации. Если необходимо, приводится описание расчетных формул и выполняемых вычислений. Основное внимание следует уделить блок- схеме алгоритма и ее описаниям. Необходимо также привести распечатку программы на одном из алгоритмических языков.

4) Контрольный пример. Сделать выводы о решении поставленной задачи по результатам решения контрольного примера. Здесь решается реальный контрольный пример применительно к исследуемому технологическому процессу. Исходные данные для контрольного примера должны быть получены на производстве.

5) Выработка рекомендаций по внедрению результатов дипломного проектирования в промышленность.

Особо следует отмечать микропроцессорные системы управления. В задачах такого класса следует проработать:

1) Выбор критерия управления. Здесь следует иметь в виду, что использование микропроцессорной техники в АСУТП позволяет одновременно учитывать физические параметры и критерии технико-экономической эффективности. Это дает возможность реализации качественного управления технологическим процессом.

2) Построение математической модели процесса. Математическая модель строится не для всего технологического процесса, а для отдельных его составляющих. Это облегчает разработку программ для мини- компьютеров, с помощью которых вырабатываются управляющие воздействия (в задачах управления) или определяются и анализируются специфичные причины нестандартного функционирования (в задачах контроля) .

3) Выбор способа управления процессом. Выбор способа управления связан, в частности, с проблемами надежности и стоимости. Стоимость систем с центральным управлением обычно при большом числе управляемых объектов ниже стоимости децентрализованных систем. Такая закономерность, впрочем, с развитием технология производства микропроцессоров, приведшей к созданию высокоэффективных однокристальных микроЭВМ, проявляется все в меньшей степени. Кроме того, системы на базе центральных оправляющих микроЭВМ являются технологически менее надежными. Они нуждаются в дорогостоящих, помехоустойчивых линиях связи. Поэтому принцип децентрализованного управления в микропроцессорных системах постепенно становится превалирующим.

Кроме того, эффективность микропроцессорной системы может быть достигнута за счет рационального распределения функций управления между аппаратными и программными средствами, особая роль отводится системам с перестраиваемой структурой, предоставляющей хорошие возможности для реализации различных алгоритмов определения с использованием программируемых структур.

4) Построение алгоритма управления (контроля). При разработке алгоритма управления (контроля) необходимо учитывать существующий алгоритм управления (контроля), выбранный критерий качества, особенности технологического процесса, выбранный способ управления и т. п. Необходимо построить блок-схему процесса управления (контроля) и дать ее описание. При разработке алгоритма важно иметь в виду, что управление должно осуществляться в реальном масштабе времени.

5) Программное обеспечение. Количество программных модулей определяется содержанием и количеством реализуемых функций системы управления. В дипломном проекте программы разрабатываются по указанию руководителя дипломного проекта. Решение задачи построения технического обеспечения АСУТП также деланно основываться на современной тенденции - широкого применения микропроцессоров и микроЭВМ. Решение задачи, как правило, следует начать с расчета необходимого количества различного оборудования и выбора его конкретного вида. После произведенных расчетов выбрать способ компоновки технических средств. Все расчеты и выбор компоновки должны исходить из заданной схемы технологического процесса.

В дипломной работе могут решаться вопросы конструирования переходных устройств для сопряжения процессора и терминальных устройств.