2 Структура комплекса асутп.

Техническая реализация АСУТП ведет к централизованным и децентрализованным многоуровневым (иерархическим) структу­рам многопроцессорных управляющих вычислительных комп­лексов. В целом иерархические структуры представляют собой комбинацию двух структурных систем управления. Первое из этих представлений связано с пространственной (горизонталь­ной) декомпозицией, использующей особенности слабых связей; между отдельными подсистемами АТК (рис. 8.5). Второе — с многоступенчатой (вертикальной) декомпозицией задач раз­личного характера, решаемых с помощью АСУТП (рис. 8.6). На первом, нижнем, уровне (рис. 8.5, а) обеспечивается задача ста­билизации параметров после каждой операции, допускающей кон­троль перерабатываемого продукта. На втором уровне (рис. 8.5, Ь) решается задача согласования значений управляющих воздейс­твий для каждой операции с целью обеспечения требуемого значения параметра конечного продукта. Эта задача может ре­шаться как задача оптимального управления, например, исходя из условий оптимального расхода ресурса. На третьем уровне (рис. 8.5, с)системы управления определяются необходимые зна­чения параметров конечного продукта и перераспределения ма­териальных потоков с целью выпуска соответствующего его ко­личества с различными требуемыми параметрами (глобальная координация). Решение задач на каждом уровне осуществляется с помощью моделей, соответствующих различным уровням описания техно­логического процесса. Очевидно, что в зависимости от вида за­дач, решаемых при автоматизации технологического процесса, система управления может содержать разное число уровней. Кро­ме того, для разных технологических процессов характерно раз­ное взаимодействие задач управления параметрами продукта и интенсивностью материальных потоков, что также находит свое отражение в структуре систем управления. Решение задач на каж­дом уровне осуществляется с разным ритмом, что соответствует различным темпам изменения параметров модели технологичес­кого процесса на различных уровнях описания. На более низких уровнях эти изменения характеризуются более высокой частотой, что требует внесения более частых корректирующих воздействий.

Во внешней структуре АСУТП могут быть выделены системы различных уровней или подсистемы АСУТП, выделяемые по функциональному или структурному признаку, отвечающему конкретным целями задачам. Если функции системы ограниче­ны одним механизмом, то она называется локальной. Примером тому может служить система безотходного пореза металла, управ­ляющая подвижным упором ножниц обжимного прокатного ста­на.

Если механизмы, управляемые локальными системам тесно связаны между собой технологическим процессом, то для их вза­имной координации создается АСУТП. Объединение локальных АСУТП в узловые может быть осуществлено по территориально­му или функциональному признаку. В этом случае устанавлива­ется общая ситуационная связь расположенных на одном агре­гате рабочих органов или механизмов. Комплексными АСУТП являются, например, системы управления печами, клетями и ме­ханизмами склада продукции прокатного стана, автоматизированные станочные линии, роботизированные комплексы стан­ков, комплекс агрегатов и механизмов обжимного прокатного стана, тонколистового стана горячей прокатки, роторный земле­ройный комплекс.

В этих системах комплекс технологических объектов подчи­нен общим технологическим закономерностям, в связи с чем здесь не могут применяться локальные АСУТП различной произ­водительности. Построение такого комплекса исходит из единой для всех объектов заданной производительности.

Организованные в единую систему комплексные АСУТП, до­полненные информационными узлами и автоматизированными системами переработки информации отделов и служб предпри­ятия, образуют автоматизированную систему управления пред­приятием часто называемую интегрированной АСУ (ИАСУ).

Иерархия АСУТП определяет порядок подчинения взаимо­связанных подсистем общей системы, которая в пределах отрас­ли промышленности основывается на выработке определенной стратегии, реализуемой но оптимальным законам с учетом воз­можностей конкретных предприятий, цехов, технологических комплексов, механизмов. Сущность иерархического принципа состоит в том, что каждый из уровней вырабатывает задание — установку, обязательную для подчиненного ему уровня.

Таким образом, АСУТП представляет собой комплекс техни­ческих средств технического, информационного, математическо­го и программного обеспечения для управления технологически­ми объектами, который обеспечивает оптимальный при заданной структуре и технических средствах уровень автоматизации сбора и переработки информации для формирования управляющих сигналов и передачи их без потерь и искажения на исполнитель­ные механизмы в целях достижения наиболее эффективной ра­боты технологического объекта управления в целом.