Старооскольский технологический институт

(филиал) Федерального государственного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Государственный технологический университет

«Московский институт стали и сплавов»

Кафедра АиПэ

Кривоносов В.А.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ

Методическое пособие

для студентов специальностей

220301 – «Автоматизация технологических процессов и производств»,

140604 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»

(очной, очно-заочной, заочной формы обучения)

Одобрено редакционно-издательским советом института

Старый Оскол

2009

УДК 681.5

ББК 32.965

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры системотехники Харьковского национального университета радиоэлектроники, Чайников С.И.

Кривоносов В.А. Автоматизация технологических процессов и производств. Методическое пособие. Старый Оскол, СТИ МИСиС, 2009. – 60 с.

Методическое пособие по курсу «Автоматизация технологических процессов и производств» для студентов специальности: 220301 – «Автоматизация технологических процессов и производств», 140604 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов», очной, очно-заочной, заочной формы обучения.

 Кривоносов В.А.

 СТИ МИСиС

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 4

1. Краткая история развития АСУ ТП 7

1.1 Место АСУ ТП в интегрированной автоматизированной системе управления предприятием 13

2. Функции и состав АСУ ТП 14

2.1 Функции АСУТП 14

2.2 Состав АСУ ТП 16

2.2.1 Информационное обеспечение АСУ ТП включает: 16

2.2.2 Техническое (аппаратное) обеспечение – это комплекс технических средств, обеспечивающих выполнение всех функций АСУ ТП, а также обеспечивающих взаимодействие персонала с техническими средствами системы и с технологическим процессом. В состав технического обеспечения входят: 17

2.2.3 Математическое обеспечение – это совокупность математических моделей, методов, алгоритмов решения различных задач, используемая на этапе проектирования и в процессе эксплуатации АСУ ТП. К этому виду обеспечения относятся: 18

3. Структура распределенной АСУ ТП 21

3.2.1 Сигнальные модули (модули ввода/вывода) 25

3.2.2 Обработка аналоговых сигналов в процессе ввода в контроллер 28

3.3 Подсистема автоматического управления 30

3.3.1 ПЛК – аппаратная основа построения подсистемы автоматического управления 30

3.3.2 Контуры автоматического регулирования 33

3.3.2.1 Регуляторы прямого действия 34

3.3.2.2 Регуляторы косвенного действия 37

3.4 Операторский уровень АСУ ТП 42

3.4.1 Аппаратное обеспечение верхнего уровня АСУТП 42

3.4.2 Программное обеспечение верхнего уровня 43

3.4.3 Взаимодействие верхнего и среднего уровней АСУТП 44

4. Сети передачи данных в АСУ ТП 50

4.1 Полевые шины 51

4.2 Сети верхнего уровня 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58

Подписано в печать___________ Бумага для множительной техники 60

Предисловие

Повышение качества продукции и экономической эффективности производства являются в настоящее время непременными условиями успешной работы как промышленных гигантов, имеющих международный авторитет и признание, так и сравнительно небольших предприятий, обслуживающих потребности ограниченного региона. Решение этих проблем достигается за счет внедрения современных технологий, оборудования и материалов, механизации и автоматизации производственных процессов.

Современные технологии обогащения руд, выплавки и прокатки металла, добычи, транспортировки и переработки нефти и газа, выработки электрической и тепловой энергии, производства строительных материалов не могут быть реализованы без автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Интеграция АСУ ТП в корпоративную автоматизированную систему позволяет повысить оперативность и эффективность управления предприятием или объединением.

Дисциплина «автоматизация технологических процессов и производств» (АТПиП) является одной из дисциплин, завершающих обучение по одноименной специальности и призванных подготовить студентов к успешному выполнению выпускной квалификационной работы, к дальнейшему участию в разработке и эксплуатации АСУ ТП в реальных производственных условиях. Материал АТПиП в значительной мере опирается на знания, полученные студентами ранее при изучении дисциплин:

- электротехника;

- электроника;

- технологические процессы и производства;

- цифровые и микропроцессорные устройства;

- технические измерения и приборы;

- теория автоматического управления;

- моделирования систем;

- вычислительные машины системы и сети.

Учебная программа дисциплины АТПиП предусматривает:

- изучение теоретической части курса;

- выполнение и сдачу цикла лабораторных работ;

- выполнение и защиту курсового проекта;

- сдачу итогового экзамена по дисциплине.

Данное методическое пособие охватывает материал теоретической части дисциплины