- •Введение
- •1. Общие сведения об автоматизации
- •Основные понятия об объектах и системах автоматического управления
- •1.2. Общие сведения о Государственной системе промышленных приборов и средств автоматизации (гсп)
- •2. Автоматический контроль и измерение технологических параметров
- •2.1. Основы метрологии и техники измерений
- •Классификация средств измерений
- •Основные метрологические характеристики ип
- •2.2 Типовые измерительные схемы и приборы технического контроля
- •2.2.1 Общие сведения о датчиках физических величин
- •Систематическая погрешность измерений – составляющая погрешности измерений, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.
- •1.Резисторные датчики
- •2.Емкостные датчики
- •2.2.2. Измерительные схемы для датчиков
- •2.2.3. Вторичные приборы
- •2.3 Методы измерения важнейших технологических параметров.
- •2.3.1.Измерение температуры
- •Термометры расширения
- •Термометры сопротивления
- •Термоэлектрические термометры
- •2.3.2. Измерение давления
- •2.3.3.Измерение уровня
- •Анализаторы состава жидкостей
- •2.3.5. Влагомеры неводных жидкостей [ 40]
- •2.3.6. Измерение плотности и вязкости жидкостей [ 40]
- •2.3.7. Анализаторы газов [ 40]
- •2.3.8. Измерение количества и расхода жидкостей и газов
- •3. Автоматические системы регулирования технологических параметров
- •3.1. Классификация автоматических систем регулирования
- •3.2. Объекты регулирования и их свойства
- •3.3. Автоматические регуляторы и законы регулирования
- •Классификация линейных регуляторов
- •Нелинейные законы регулирования
- •3.4.Усилительно-преобразовательные устройства
- •3.5. Реле
- •3.6.Исполнительные механизмы и регулирующие органы.
- •Управление приводами
- •Основные характеристики элементов и линейных автоматических систем регулирования непрерывного действия
- •3.8.1.Дифференциальные уравнения для элементов и систем
- •3.8.2. Передаточные функции
- •3.8.3. Временные характеристики
- •3.8.4.Частотные характеристики
- •3.8.5.Типовые динамические звенья аср
- •3.8.6. Основные виды соединений звеньев системы
- •3.8.7.Устойчивость одноконтурных аср
- •3.8.8. Качество аср
- •3.9.2. Каскадные аср
- •3.10. Дискретные автоматические системы регулирования
- •3.10.1. Понятия о дискретных аср и их классификация
- •3.10.2. Классификация релейных аср
- •3.10.3. Автоколебания в релейных аср
- •4. Автоматезированные системы управления технологическими процессами (асутп)
- •4.1. Общая характеристика асутп.
- •4.2. Назначение, цель и функции асутп
- •4.3. Упрощенная структура комплекса технических средств (ктс) асутп
- •4.4. Техническое обеспечение распределенных асутп
- •4.4.1 Общая характеристика аппаратурной основы асутп
- •4.4.2. Микропроцессорные автоматические устройства и системы
- •4.4.3. Электропневматические системы управления
- •4.4.4.Автоматизированные тренажерно-обучающие комплексы
- •5. Автоматизация производственных процессов нефтепереработки и нефтехимии
- •5.1. Элементы техники проектирования систем автоматизации
- •5.1.1. Краткие сведения о типовых технологических процессах
- •5.1.2. Последовательность выбора системы автоматизации
- •5.1.3. Выбор регуляторов и параметров их настройки [47]
- •5.1.4. Элементы техники проектирования схем автоматизации
- •5.2. Автоматизация производства нефтепродуктов
- •5.2.1. Автоматизация управления процессами первичной переработки нефти
- •5.2.2 Автоматизация управления процессом
- •5.2.3. Автоматизация управления процессом
- •5.2.4. Процесс замедленного коксования
- •5.2.5. Автоматизация управления процессом алкилирования бензола
- •5.3. Автоматизация управления процессами производства некоторых органических продуктов
- •5.3.1. Автоматизация управления процессом производства олифинов
- •5.3.2. Автоматизация управления процессом производства ацетилена
- •5.4. Автоматизация управления прцессами производства синтетического каучука
- •5.4.1. Автоматизация производства бутадиен-стирольного каучука
- •5.4.2. Автоматизация производства изопренового каучука
4. Автоматезированные системы управления технологическими процессами (асутп)
4.1. Общая характеристика асутп.
АСУТП – это человеко-машинная система, обеспечивающая эффективное функционирование технологического объекта на основе быстрой и точной информации о состоянии объекта и выработки соответствующих команд управления объектом с помощью средств автоматизации и вычислительной техники. При этом под технологическим объектом управления (ТОУ) понимается технологическое оборудование и реализуемый в нем технологический процесс производства или транспортирования продукции.
Совокупность совместно функционирующих АСУТП и ТОУ называется автоматизированным технологическим комплексом (АТК).
АСУТП отличает преобладание задач оперативного управления ТОУ над задачами организационно-экономического типа, характерных для автоматизированных систем управления предприятием (АСУП), объединением (АСУ О), отраслью (ОАСУ). То есть АСУ ТП функционирует в одном темпе с управляемым объектом, или в реальном масштабе времени. Социально-экономические причины появления АСУТП обусловлены тем, что все труднее становится найти работников на тяжелые, малопроизводительные ручные производственные операции. Поэтому АСУТП призваны облегчить труд человека, в том числе в условиях опасных и вредных для здоровья, а также своевременно обнаруживать отклонения режимов технологического процесса и воздействовать на него в целях устранения отклонений.
АСУТП, в отличии от АСР локального типа, решает задачи управления технологическим процессом как единым целым во всей сложности взаимосвязи его структур и параметров, автоматизируя принятие решений по оптимальному управлению этим процессом . А локальные АСР, входящие в состав АСУТП, автономно реализуют в последней функции управления отдельными частями технологического процесса или оперативного контроля за их режимами и параметрами.
Наибольшее распространение получили три принципа построения АСУТП: централизованное управление; супервизорное управление; децентрализованное (распределение) управление.
При централизованной АСУТП надежность ее определяется надежностью устройств связи с объектом (УСО) и управляющей вычислительной машины (УВМ), и при выходе их из строя нормальное функционирование технологического оборудования невозможно.
Более широкими возможностями и надежностью обладают АСУТП, в которых непосредственное регулирование объектами осуществляется локальными АСР, а УВМ выполняет функции «советчика» в так называемом супервизорном режиме. Основная задача супервизорного управления – автоматическое поддержание процесса вблизи оптимальной рабочей точки, а также возможность оператора использовать плохо формализованную информацию о ходе технологического процесса, вводя через УВМ коррекцию установок, параметров алгоритмов регулирования в локальные контуры (например, при изменении состава сырья и состава вырабатываемой продукции). При большом же числе каналов контроля, регулирования и управления, большой длине линий связи в АСУТП, децентрализация структуры системы становится принципиальным методом повышения живучести АСУТП, снижение стоимости и эксплутационных расходов.
Наиболее перспективным направлением распределенных АСУТП признано автоматизированное управление процессами с распределенной архитектурой на базе функционально-целевой и топологической децентрализации объекта управления.
Функционально-целевая децентрализация означает разделение сложного процесса или системы на меньшие части – подпроцесса или подсистемы по функциональному признаку (например, переделы технологического процесса, режимы работы агрегатов и т.д.), имеющие самостоятельные цели функционирования.
Топологическая децентрализация означает возможности территориального (пространственного) разделение процесса на функционально-целевые подпроцессы, чтобы минимизировать суммарную длину линий связи, образующих вместе с локальными системами управления сетевую структуру.
Технической основной современных распределенных систем управления являются микропроцессоры (МП) и микропроцессорные системы (МПС). Использование МП и МПС (в т.ч. микро-эвм) для решения задач распределенных АСУТП дает возможность достичь следующих целей:
1- заменить аналоговые технические средства на цифровые там , где переход к цифровым средствам повышает точность, расширяет функциональные возможности и увеличивает гибкость систем управления; 2- заменить технические средства с жесткой логикой на программируемые устройства или контроллеры; 3- заменить одну мини-ЭВМ системой из нескольких микро-ЭВМ, когда необходимо обеспечить децентрализованное управление производством или технологическим процессом с повышенной надежностью и живучестью или когда возможности мини-ЭВМ полностью не используются.