НАЗНАЧЕНИЕ, ЦЕЛИ И ФУНКЦИИ АСУ ТП

Назначение любой автоматизированной системы управления, ее необходимые функциональные возможности, желаемые технические характеристики и другие особенности в решающей степени определяются тем агрегатом, для которого создается данная система. Технологический объект управления (ТОУ), представляет собой совокупность оборудования и реализованного на нем по соответствующим инструкциям или регламентам технологического процесса производства целевого продукта. Здесь следует подчеркнуть единство процесса и оборудования и - законченность преобразования входных ресурсов в конечный продукт (химические вещества, металл, электрическая или тепловая энергия, изделия и т. п.).

Управляя ТОУ, АСУ ТП воздействует непосредственно на те или иные элементы оборудования: дроссельные и отсечные клапаны, задвижки, заслонки, дозирующие устройства и т. п. Интенсивность этих управляющих воздействий во время эксплуатации выбирают так, чтобы реализуемый в технологическом оборудовании процесс переработки входных материальных и энергетических потоков осуществлялся наиболее целесообразным образом.

При разработке АСУ ТП важно правильно выделить объект управления из общей производственно-технологической структуры предприятия. Для этого учитывают назначение и роль отдельных аппаратов, агрегатов и установок, степень зависимости их работы от других, соседних производственных участков, наличие разделительных (буферных) емкостей между ними, наконец, принятую (или желательную) на данном производстве степень централизации управления. В соответствии с этим в качестве ТОУ могут рассматриваться:

· технологические агрегаты и установки;

· отдельные производства, реализующие самостоятельный, законченный технологический цикл;

· производственный процесс всего промышленного предприятия, если управление им носит в первую очередь и в основном технологический характер, т. е. заключается в выборе и согласовании рациональных режимов работы взаимосвязанных агрегатов, участков и производств.

 

Функции АСУТП —это совокупность действий системы, направленных на достижение частной цели управления. При этом в качестве действий рассматриваются заранее предопределенные и описанные в эксплуатационной документации последовательности операций и процедур, выполняемые частями системы. В большинстве случаев под термином «функция АСУ ТП» понимают такую законченную совокупность действий, выполняемых системой, которая проявляется вне ее и поэтому имеет определенную потребительскую ценность.

Функции АСУ ТП в целом как человеко-машинной системы следует отличать от функций, выполняемых комплексом технических средств системы (в том числе средствами вычислительной техники). Хотя значение действий, реализуемых без участия человека, очень велико, однако они не характеризуют полностью поведение и возможности всей системы управления. Как правило, в системе за человеком (оператором, диспетчером) сохраняется главная, определяющая роль в выполнении наиболее сложных и ответственных функциональных задач. Поэтому необходимо рассматривать весь комплекс функций АСУ ТП, включая и осуществляемые при участии персонала.

Принято различать информационные и управляющие функции АСУ ТП.

Результатом информационных функций является ввод в систему, представление оператору или внешнему получателю информации о ходе управляемого процесса; к основным можно отнести:

· контроль за большинством или всеми параметрами, т. е. сбор данных и вывод их на экран;

· непрерывная проверка соответствия параметров процесса допустимым значениям и немедленное информирование персонала при возникновении несоответствий (сигнализация);

· информирование оператора (по его запросу) о производственной ситуации на том или ином участке ОУ в данный момент;

· фиксация времени отклонения некоторых параметров процесса за допустимые пределы (автоматическая);

· периодическая регистрация параметров и подробная запись аварийных и предаварийных ситуаций;

· вычисление по вызову оператора некоторых комплексных показателей, не поддающихся непосредственному измерению и характеризующих качество продукции или другие важные показатели технологического процесса;

· определение технико-экономических показателей работы ТОУ;

· обнаружение и сигнализация наступления опасных (предаварийных, аварийных) ситуаций;

· диагностика оборудования, в том числе, контроль за исправностью функционирования самой АСУ ТП.

Выполняя эти основные информационные функции, АСУ ТП своевременно обеспечивает своего оператора (диспетчера) или вышестоящую систему сведениями о состоянии и любых отклонениях от нормального протекания технологического процесса.

 

Управляющие функции АСУ ТП включают в себя алгоритмы по выработке и реализации управляющих воздействий на технологический объект. Здесь под выработкой понимается определение (на основании полученной информации) рациональных воздействий, а под реализацией - действия, обеспечивающие осуществление принятых после выработки решений.

К основным управляющим функциям относятся:

· стабилизация переменных технологического процесса на некоторых постоянных значениях, определяемых регламентом производства;

· программное изменение режима процесса по заранее заданным законам;

· защита оборудования от аварий, в том числе, аварийный останов агрегата;

· формирование и реализация управляющих воздействий, обеспечивающих достижение или соблюдение режима, оптимального по технологическому или технико-экономическому критерию;

· распределение материальных потоков и нагрузок между технологическими агрегатами;

· управление пусками и остановами агрегатов и др.

Перечень всех функций, выполняемых конкретной АСУ ТП (т. е. ее функциональный состав), характеризует внешние, потребительские возможности данной системы. Чтобы раскрыть ее внутреннее строение, обычно пользуются понятиями функциональной, технической и организационной структур. Каждая из этих структур представляет собой определенный аспект, т. е. один из возможных способов представления системы как совокупности ее частей (элементов) и связей между ними.