- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основные понятия теории управления
- •1.1. Объект управления
- •1.2. Управляющая система
- •1.3. Система управления
- •Глава 2. Разработка управляющих систем
- •2.1. Анализ характеристик объекта управления
- •2.2. Выбор управляющих параметров
- •2.3. Надежность управляющих систем
- •Глава 3. Автоматизация массообменных процессов
- •3.1. Ректификация
- •Хладо-носитель
- •Хладо-носитель
- •2 Дистил- лят а б
- •3.2. Абсорбция
- •3.3. Адсорбция
- •3.4. Сушка
- •Глава 4. Автоматизированные системы управления
- •4.1. Общая характеристика асутп
- •4.2. Назначение, цель, функции и состав асутп
- •4.3. Структура комплекса технических средств асутп
- •4.4. Общесистемная документация и оперативный персонал
- •4.5. Асутп нефтепереработки и нефтехимии
- •4.6. Техническое обеспечение распределенных асутп
- •4.7. Применение распределенных асутп
- •Глава 5. Идентификация технологических процессов
- •5.1. Понятие об идентификации
- •5.2. Общие сведения о математических моделях
- •5.3. Постановка задачи идентификации
- •5.4. Основные характеристики (функции) систем
- •5.5. Оценка адекватности математической модели
- •5.6. Математические модели многостадийных объектов
- •Глава 6. Оптимизация технологических процессов
- •6.1. Характеристика методов оптимизации
- •6.2. Особенности оптимизационных задач управления
- •6.3. Оптимизация технологических процессов
- •6.4. Оптимальное управление системами ректификации
- •6.5. Адаптивное управление технологическими процессами
- •Глава 7. Оптимизация производства этилена
- •7.1. Производство этилена как объект управления
- •7.2. Задачи управления установками
- •7.3. Структура подсистемы оптимизации отделения пиролиза
- •7.4. Выбор математической модели пиролизной печи
- •Ориентировочная ранжировка параметров
- •7.5. Корректировка коэффициентов адаптивной модели
- •Приложение а функциональные схемы автоматизации
- •Приложение б идентификация систем в среде matlab
- •1. Основные характеристики (функции) систем
- •2. Теоретические модели объектов
- •Приложение в задачи и методы оптимизации
- •Задачи оптимизации
- •Приложение г задачи линейного программирования
- •Библиографический список
1.2. Управляющая система
Управляющей системой называют совокупность персонала и автоматических устройств, связанных общей задачей управления. Автоматические устройства, входящие в управляющую систему, по функциональным признакам подразделяются на устройства контроля, регулирования, программного управления, сигнализации, блокировки и защиты. К ним также относится и вычислительная техника.
Устройства контроля (контрольно-измерительные приборы) служат для получения информации о состоянии объекта и условиях его работы. Они могут быть выполнены либо в виде отдельных приборов, предназначенных для визуального контроля параметров процесса, либо являться составной частью устройств регулирования, сигнализации и защиты. К устройствам контроля относятся манометры, термометры, уровнемеры, расходомеры, газоанализаторы, концентратомеры и т. д.
Устройства регулирования предназначены для поддержания постоянного значения параметров процесса (стабилизирующие регуляторы), а также для изменения их по заранее заданному или неизвестному закону (программные, следящие, экстремальные регуляторы). Эти устройства получают от объекта управления информацию о состоянии параметров и воздействуют на объект с помощью регулирующих органов. Устройства регулирования составляют наиболее важную группу устройств управляющей системы.
Устройства сигнализации предназначены для автоматического оповещения обслуживающего персонала о наступлении тех или иных событий в управляемом объекте путем подачи звуковых или световых сигналов. Различают сигнализацию состояния и технологическую сигнализацию.
Сигнализация состояния (положения) указывает на состояние объектов (включены или выключены) и положение запорных органов (открыты или закрыты) в данный момент. Этот вид сигнализации осуществляют с помощью ламп.
Технологическая сигнализация может быть предупредительной и аварийной. Предупредительная сигнализация предназначена для оповещения обслуживающего персонала о возникновении предаварийного режима. Аварийная сигнализация оповещает о недопустимых значениях параметров процесса или об аварийном отключении какого-либо аппарата технологической схемы. Обычно аварийные сигналы подают мигающим светом и звуками резкого тона, так как требуется немедленное вмешательство оператора в ход процесса. Одновременно с появлением сигналов должны включаться имеющиеся на объекте автоматические устройства защиты.
Устройства автоматической защиты предназначены для предотвращения аварий. В случае нарушения нормального режима эти устройства воздействуют на управляемый объект таким образом, чтобы предаварийное состояние не переходило в аварийное. Примером устройств автоматической защиты является предохранительный клапан, устанавливаемый на аппаратах, работающих под давлением.
Устройства (схемы) блокировки служат для предотвращения неправильной последовательности включений и отключений механизмов, машин и аппаратов. Эти устройства (схемы) особенно важны при комплексной автоматизации, когда большое число объектов автоматизируется как единое целое. Включение и отключение их должно производиться в строго определенном порядке, иначе может произойти авария. Например, включать группу транспортеров, работающих последовательно, следует против хода материала, т. е. первым должен быть включен последний по ходу материала транспортер, а отключать транспортеры нужно в обратном порядке. При нарушении указанной последовательности произойдет завал транспортеров материалом.
Вычислительная техника может выполнять все функции указанных выше автоматических устройств. Кроме того, она может осуществлять расчет технико-экономических показателей процесса (ТЭП), показателей качества целевых продуктов и расчет оптимальных технологических режимов. Вывод объекта на эти режимы возможен как путем выдачи «совета» оператору, так и воздействием на объект изменением заданий регуляторам.