3. Функциональные и технические структуры сау

Различают внутреннюю и внешнюю технические структуры САУ.

Внутренняя техническая структура современных САУ содержит:

- блоки памяти (от уставок реле и напряжений до устройств хранения программ и данных, записанных на магнитных и электронных носителях информации);

- блоки текущей информации (датчики координат состояния объекта управления, датчики технологических координат, устройства преобразования, кодирования и передачи первичной информации);

- блоки управления, формирующие сигналы оптимального управления

на основе преобразования исходной (заданной) и текущей информации;

- блоки связи ЭВМ с объектом управления (модули ввода / вывода информации) и иными периферийными устройствами, в частности сетевые аппаратные средства.

Внешняя техническая структура САУ определяется ее функциональной структурой.

Различают следующие функциональные структуры САУ и АСУ ТП:

- локальные и иерархические;

- централизованные и распределенные;

- узловые;

- комплексные;

- АСУ предприятием и отрасли промышленности (АСУ П и АСУ ОП).

Взаимосвязь и соподчиненность различных функциональных структур САУ определяется иерархией системы. Ниже рассмотрены обобщенные функциональные структуры локальной, централизованной и иерархической САУ.

3.1. Функциональная структура локальной сау

Наиболее простой структурной организацией САУ являются одноуровневые децентрализованные системы контроля и управления. В таких системах каждый производственный участок, технологическая установка снабжаются индивидуальным пунктом управления (ПУ), который оснащается индикаторными и регистрирующими приборами (автоматический контроль и индикация) либо регуляторами технологических координат (параметров). На ПУ размещается также коммутационная аппаратура дистанционного управления оборудованием, элементы защиты и т. п. Такие ПУ размещпают, как правило, в непосредственной близости от объекта управления, что позволяет сократить длину линий связи. ПУ обслуживаются одним оператором (постоянным или работающим в режиме обходчика). Такого рода децентралиованные САУ называют локальными.

Дополняя и, во многом, заменяя человека-оператора, любая САУ копирует его функциональную структуру. Обобщенная структура локальной интерактивной (человеко-машинной) САУ приведена на рис. 3.1.

Для выполнения заданных операций оператор должен получить ряд сведений, которые принято называть внешней информацией. Эта неизменная информация хранитсяв памяти оператора и включает основные характеристики объекта управления (технологического процесса) и порядок выполнения операций управления в нормальных и аварийных (нештатных) режимах. За изменением координат объекта управления (параметров технологического процесса) оператор следит с помощью органов-рецепторов, из которых наибольшую нагрузку несет зрение. Человеку приходится наблюдать за показаниями индикаторов состояния объекта управления, а также реагировать на звуковые (световые) сигналы при фиксации системой предельно-допустимых уровней ряда координат САУ. Далее оператор сопоставляет исходную и текущую информацию и принимает решение (функция центральной нервной системы), реализуя с помощью эффекторов (рук, ног, голоса) команды управления.

Аналогичные функции (информационную и упраляющую) выполняет любая локальная САУ. Сбор, переработку, хранение текущей информации, а также выработку управляющей информации осуществляет процессор.

Рис. 3.1. Функциональная структура локальной САУ

Сложность элементов внутренней технической структуры САУ находится в тесной связи с характером и степенью сложности объекта управления (технологического процесса).

Примерами локальных САУ являются системы размотки кабелей с резиновой изоляцией с кабельных барабанов, намотки брони и укладки бронированного кабеля на приемный барабан.