4.2. Назначение, цель и функции асутп

АСУТП предназначена для целенаправленного управления технологическими процессом и обеспечения информацией смежных и вышестоящих автоматизированных систем управления. Например, технологи-операторы получают оперативную информацию в едином темпе (реальном времени) с технологическим процессом, что позволяет им своевременно вмешаться в ход процесса, корректировать режимы и нагрузки машин и установок.

Целью АСУТП является обеспечение оптимального в определенном смысле функционирования технологического процесса, например, получение максимального экономического эффекта с учетом плановых, экономических и технических ограничений. В частном случае это может быть максимальная производительность технологического процесса при заданном качестве продукта и исходного сырья, минимальная себестоимость продукции, минимальный расход дорого сырья и т.п.

Функцией АСУТП называется совокупность ее действий направленных на достижения определенной цели. Различают три функции АСУТП: управляющую, информационную и вспомогательную. К управляющей функции АСУТП относятся: программные изменения режима (пуск – остановка машин и агрегатов, аварийные блокировки, распределение нагрузки между агрегатами и т.п.); логическое управление, например, определение «узкого места» и согласования нагрузок технологического оборудования; оптимизация установившегося режима технологического процесса в целом и режимов отдельных видов технологического оборудования; оптимальное управление переходными режимами управляемого процесса; автоматическое регулирование и стабилизация отдельных параметров технологического процесса с помощью одноконтурных, комбинированных и многосвязанных АСР; реализация управления исполнительными органами. Информационная функция включает получение, обработку и передачу информации о состоянии ТОУ или внешней сферы.

На вспомогательные функции АСУТП возлагаются контроль за правильностью ее функционирования, реализация и контроль информационного обмена с системами управления более высокого уровня, слежения за астрономическим временем и отсчет временных интервалов, воздействия на соответствующие средства АСУТП т.д.

На рис.4.11 приведена обобщенная функциональная структура АСУТП, основными элементами которой являются информационная и управляющая подсистемы, а также операторы технологического процесса и комплекса технических средств (КТС) АСУТП.

Рис 4.1 Обобщенная функциональная структура АСУТП

4.3. Упрощенная структура комплекса технических средств (ктс) асутп

Структура КТС АСУТП представлена на рис.4.2. на ней выделены устройства сопряжения УВМ с управляемым объектом (УСО), устройство сбора, передачи и преобразовании информации и устройство выдачи сигналов из УВМ на объект управления. Как видно, существуют два основных потока информации: измерительный от датчиков к УВМ и управляющей (командной) от УВМ к исполнительным устройствам объекта.

Обмен информацией между отдельными устройствами происходит через интерфейсы, с помощью которых передаются стандартные форматы информации. Интерфейс П обслуживает процессор, а интерфейс В предназначен для устройств ввода - вывода.

Сигналы в УСО и каналы связи. Диапазоны изменения информационных параметров в сигналах унифицированы и утверждены соответствующими стандартами. Аналоговая информация в каналах АСУТП передается сигналами как низкого (0…100 или –50 …+50 мВ), так и высокого (0… 10 В; 0…24 В) уровня. Передача дискретной информации осуществляется в основном с помощью сигналов высокого уровня (0… 10 В; 0…24 В или 0…5 mА; 4…20 мА).

Коммутаторы сигналов. Применение коммутаторов сигналов способствует сокращению объема оборудования необходимого для организации приема и выдачи сигналов. По функциональному значению коммутатор подключает раздельно во времени выходы и входы нескольких датчиков и исполнительных устройств к входам приемников информации.

Преобразователи. УСО содержат в качестве основных устройств не только коммутаторы, но и преобразователи АЦП и ЦАП. В результате преобразования на выходе АЦП вырабатывается цифровой код, числовое значение которого соответствует величине преобразованного аналогового сигнала. В преобразователе ЦАП цифровой код однозначно преобразуется в выходную величину (ток, напряжение и т.д.).