Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра автоматики и управления
6
Работа выполнена
при поддержке программы «Энерго- и
ресурсосберегающие технологии»
национального проекта «Образование»
А224
Казаринов Л.С., Шнайдер Д.А., Барбасова Т.А.
Автоматизированные информационно-управляющие системы Учебное пособие
Челябинск
Издательство ЮУрГУ
2008
УДК 681.51.012(075.8)
Работа выполнена
при поддержке программы «Энерго- и
ресурсосберегающие технологии»
национального проекта «Образование»
Одобрено учебно-методической комиссией приборостроительного факультета
Рецензенты: к.э.н. Белавкин И.В., к.т.н., доц. Кощеев А.А.
А224
|
Казаринов, Л.С. Автоматизированные информационно-управляющие системы: учебное пособие / Л.С. Казаринов, Д.А. Шнайдер, Т.А. Барбасова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 320 с.
|
|
В пособии излагаются основы построения информационно-управляющих систем. В учебном пособии приведены примеры реализации автоматизированных информационно-управляющих систем в управлении энергетической эффективностью технологических процессов. Учебное пособие предназначено для студентов по специальности “Управление и информатика в технических системах”, а также бакалавров и магистров по направлению “Автоматизация управления“. Книга также будет полезна всем, интересующимся проектированием информационно-управляющих систем.
УДК 681.51.012(075.8)
|
© Казаринов Л.С., Шнайдер
Д.А., Барбасова Т.А.,
2008
Оглавление
ЧАСТЬ I. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ 6
Основные понятия 6
ГЛАВА 1. Информационно-управляющие системы реального времени 12
§1.1. Особенности информационно-управляющих систем реального времени 12
1.1.1. Определение и основные характеристики информационно-управляющих систем реального времени 12
1.1.2. Операционные системы реального времени 14
1.1.3. Обзор систем реального времени 18
§1.2. Построение информационно-управляющих систем реального времени на базе операционной системы QNX 26
§1.3. SCADA – системы 30
§1.4. SCADA – система TRACE MODE 39
1.4.1. Обзор системы TRACE MODE 39
1.4.2. Функциональная структура пакета 41
1.4.3. Обзор внедрения системы TRACE MODE 47
§1.5. Программно-технический комплекс DeltaV 51
1.5.1. Обзор системы DeltaV 51
1.5.2. Концепции системы DeltaV 54
1.5.3. Программные приложения DeltaV 55
§1.6. Программно-технический комплекс Квинт 62
1.6.1. Описание 62
1.6.2. Структура программно-технического комплекса Квинт 62
1.6.3. Архитектура 63
1.6.4. Контроллеры 63
1.6.5. Рабочие станции 65
1.6.6. Сети 66
1.6.7. Система автоматизированного проектирования АСУ ТП 67
1.6.8. Примеры внедрения 69
§1.7. Системы автоматизации фирмы Siemens 73
1.7.1. Состав программно-технического комплекса Totally Integrated Automation 73
1.7.2. Примеры автоматизации технологических процессов 75
§1.8. Системы автоматизации фирмы АВВ 82
1.8.1. Основные направления деятельности 82
1.8.2. Системы управления, предлагаемые АВВ Автоматизация в России 83
ГЛАВА 2. Обеспечивающие подсистемы информационно-управляющих систем и их характеристики 85
§2.1. Программное обеспечение управления процессами 85
2.1.1. Реализация языков программирования стандарта МЭК 6-1131/3 в системе TRACE MODE 86
2.1.2. Описание языков программирования 87
2.1.3. Реализация регуляторов и объектов управления в SCADA-системе TraceMode 89
§2.2. Программное обеспечение секвенциально-логического управления 94
2.2.1. Программируемые логические контроллеры 94
2.2.2. Языки программирования логических контроллеров 99
2.2.3. Пример реализации секвенциально-логических алгоритмов в TRACE MODE 106
§2.3. Средства идентификации и оптимизации 113
2.3.1. Идентификация характеристик технологических объектов 113
2.3.2. Идентификация характеристик технологических объектов с использованием стандартных методов Excel 113
2.3.3. Решение задачи оптимизация технологических объектов 118
§2.4. Средства интеллектуального анализа данных 120
2.4.1. Общие представления о Data Mining 120
2.4.2. Задачи Data Mining 121
2.4.3. Классы систем Data Mining 122
2.4.4. Основные этапы Data Mining 126
ГЛАВА 3. Проектирование информационно-управляющих систем 128
§3.1. Основные проблемы, системный подход и последовательность разработки 128
§3.2. Адаптация информационно-управляющих систем к области применения 132
§3.3. Информационные технологии проектирования ИУС 137
§3.4. Концепции информационного моделирования 139
ЧАСТЬ II. ПРИМЕРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ В УПРАВЛЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 156
1. Оперативное управление технологическими процессами с прогнозом показателей энергетической эффективности 156
2. Оперативное управление потоками энергетических ресурсов в производственных сетях с учетом динамики их аккумулирования 162
3. Автоматизированная система диспетчерского управления теплоснабжением зданий на основе полевых технологий 169
4. Паспортизация промышленных потребителей топливно-энергетических ресурсов с использованием средств автоматизации 175
5. Оперативное управление экономичностью водяных тепловых сетей на основе макромоделирования 180
HП1 185
6. Оперативное регулирование экономичности горения в энергетических котлах 192
7. Автоматизированный мониторинг тепловой экономичности оборудования электрических станций 197
8. Оптимизация нагрузки параллельно работающих турбоагрегатов по данным эксплуатации при неполных исходных данных 217
9. Автоматизированная информационная система мониторинга остаточного ресурса энергетического оборудования 226
10. Автоматизированное управление процессами в охладительных установках электрических станций 235
11. Автоматизированная компрессорная установка 241
12. Лингвистический подход к оптимизации управления вельц-процессом 252
13. Энергетический менеджмент производства огнеупоров 258
Приложение. Обзор промышленных сетей 269