Назначение алгоритмов контроля

 

Алгоритмы централизованного контроля предназначены для сбора и передачи измерительной информации от датчиков, установленных на ТОУ, а также для первичной обработки этой информации с целью:

- определения текущих и прогнозируемых значений измеряемых величин и оценки неизмеряемых искомых величин по косвенным параметрам.

- вычисления учетных и технико-экономических параметров по косвенным параметрам;

- обнаружения нарушений и неисправностей ТОУ и технических средств АСУТП, требующих немедленного вмешательства.

Результаты первичной обработки являются теми исходными данными, по которым рассчитываются все выходные параметры алгоритмов управления.

Большинство результатов первичной обработки используется для оперативного формирования управляющих воздействий, поэтому соответствующие задачи первичной обработки должны решаться в реальном масштабе времени. Однако, некоторые показатели (например, ТЭП – за 1 час, смену, сутки и т.п.) являются исходной информацией не в системе, а передаются на более высокий уровень. Такая информация обычно обрабатывается в уменьшенном масштабе времени.

Задача разработки алгоритмов контроля формируется следующим образом. Заданы все исходные величины (в том числе показатели и события), которые должна определять подсистема контроля, и указаны требуемые параметры каждой выходной величины (точность ее определения, частота выдачи оператору или в другие подсиситемы, форма выдачи и т.д.). Имеется совокупность измерительных средств, которая может быть использована в качестве источников исходной информации для определения заданных выходных величин. Требуется определить рациональный комплекс алгоритмов, перерабатывающий сигналы датчиков в искомые выходные величины и удовлетворяющий заданным требованиям на параметры выходных величин.

К задачам контроля относятся: линеаризация и коррекция, фильтрация и сглаживание сигналов датчиков, экстра- и интерполяция данных по дискретным замерам, контроль достоверности получаемой информации, вычисление различных статистических характеристик сигналов датчиков, оценка состояния объекта при наличии шумов измерений и доступных измерению ряда переменных, выявление аварийных ситуаций и диагностика в ТОУ, расчет ТЭП.

После определения комплекса выходных величин, выданных подсистемой контроля, и установления совокупности измерительных средств, они могут быть использованы в качестве источников исходной информации на автоматизируемом объекте для разработки блок-схем переработки сигналов датчиков в искомые выходные величины подсистемы централизованного контроля. Для этого следует воспользоваться разделением всего процесса переработки измерительной информации на ряд последовательно выполняемых типовых операций. Последовательность выполнения операций следующая:

- аналитическая градуировка датчиков;

- компенсация дрейфа (при необходимости);

- экстра- и интерполяция дискретно измеряемых величин;

- контроль достоверности информации о процессе;

- определение суммарных и средних значений величин за заданные интервалы времени. Значения, заметно отличающиеся от других лучше отбросить (при необходимости);

- коррекция динамической связи между измеряемой и искомой величиной;

- проверить соответствие исходных данных параметрам датчика — диапазону допустимых выходных значений и диапазону скоростей изменения выходного сигнала; если значение выходит из этих диапазонов, то должны генерироваться аварийные сообщения или другие указания для оператора;

- применить цифровую фильтрацию;

- сохранить отфильтрованные данные.

Коммерческие программные пакеты сбора данных (далее – SCADA-пакеты) обычно позволяют выполнять все эти операции.

Рассмотрим кратко алгоритмы некоторых из перечисленных вычислительных операций.