Управление технологической системой

Любая технологическая система подвергается случайным воздействиям окружающей среды, вследствие чего изменяются ее параметры. Поэтому для правильного протекания технологического процесса необходимо им управлять. Обычно управляющие воздействия вырабатываются по определенным законам, которые называются алгоритмом управления.

Процесс управления – это информационный процесс, заключающийся в сборе информации о ходе процесса, передаче ее в пункты накопления и переработки, анализе поступающей, накопленной и справочной информации, принятия решения на основе выполненного анализа, выработке соответствующего управляющего воздействия и доведении его до объекта управления. Сущность управления состоит в выборе управляющих воздействий (значений управляемых переменных величин, вариантов факторов, планов действий, вариантов распределения ресурсов и т.д.) из множества возможных и допустимых воздействий.

Система управления это совокупность взаимодействующих между собой объекта управления и органа управления, деятельность которых направлена на достижение заданной цели управления. В СУ решаются 4 основные задачи управления: стабилизация, выполнение программы, слежение и оптимизация.

Задачами стабилизации системы являются задачи поддержания ее выходных величин вблизи некоторых неизменных заданных значений, несмотря на действие помех. Например, стабилизация напряжения и тока в сети вне зависимости от изменения потребления энергии.

Задача выполнения программы возникает в случаях, когда заданные значения управляемых величин изменяются во времени заранее известным образом. Например, полет ракеты, выполнение работ по заранее намеченному графику.

В тех случаях, когда изменение заданных значений управляемых величин заранее неизвестно и когда эти величины должны изменяться в зависимости от значений других величин, возникает задача слежения, т.е. как можно более точного соблюдения соответствия между текущим состоянием данной системы и состоянием другой системы. Например, управление производством в условиях изменения спроса.

В системах оптимального управления требуется наилучшим образом выполнить поставленную перед системой задачу при заданных реальных условиях и ограничениях.

Управляющее воздействие вырабатывается только после принятия оператором или автоматическим устройством решения по управлению. В автоматических устройствах это решение вырабатывается на основе заранее разработанных программ, имеющих математическое описание, при подаче на вход информационной системы соответствующей информации.

Информация – это определенным образом организованные информационно-технологические показатели, необходимые для принятия решения.

Таким образом, управление обеспечивает целенаправленность технологического процесса.

Управление может быть ручным, полуавтоматическим и автоматическим. Ручное управление характерно для простых систем. В этом случае оператор кроме включения и выключения энергетической цепи выполняет функции управления работой исполнительных органов и режимом процесса.

При полуавтоматическом управлении оператор вручную включает и выключает энергетическую цепь машины (аппарата) и управляет работой некоторых вспомогательных исполнительных органов. Управление же работой остальных (основных и вспомогательных) рабочих органов производится автоматически.

При автоматическом управлении все функции управления осуществляются без вмешательства оператора.

Система управления в своем составе имеет приборы для регистрации параметров (регистрирующие) и для регулирования параметров (регуляторы) процесса.

Любая машина (аппарат), в которой стабилизируется технологический параметр, может рассматриваться как система, характеризующаяся выходными (регулируемыми) величинами  и входными (регулирующими) воздействиями . На объект действуют возмущающие воздействия. САР включает объект регулирования и управляющее устройство (автоматический регулятор) и предназначено для поддержания регулируемой величины  в заданном значении  ₀.