FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Email: Нажмите что бы посмотреть
Общая характеристика АИУС
Объект управления (ОУ), устройство сопряжения с объектом (УСО) и ЭВМ образуют цифровую систему автоматического управления (САУ). Она работает в режиме «жёсткого» реального времени.
Соотношение между автоматическим и «ручным» управлением может быть различным: от преимущественно автоматического - в АСУТП до преимущественно человеческого – в АСУП в части управления персоналом
С точки зрения специалиста в области информационных технологий ИУС предназначена для сбора, обработки и выдачи руководителям информации, необходимой для принятия управленческих решений и контроля их выполнения.
В АИУС решаются следующие информационные задачи:
Сбор и комплексная обработка текущей информации об объекте управления и окружающей среде
Обеспечение руководящих работников информацией, необходимой для принятия решений
Информационный обмен между различными звеньями управления
Хранение информации и представление ее потребителю в удобной для него форме
Первый уровень служит для непосредственного автоматического управления технологическим процессом с помощью различных устройств сопряжения с объектом и программируемых логических контроллеров(ПЛК)
Технические средства первого уровня должны обеспечивать:
работу в режиме жесткого реального времени;
возможность встраивания в основное оборудование;
возможность автономной работы при отказах комплексов управления верхних уровней.
Второй уровень управления должен обеспечить:
-диспетчерское наблюдение за ТП по его графическому отображению на экране в реальном масштабе времени;
-расчет и выбор законов управления, настроек и уставок, соответствующих заданным показателям качества управления;
-контроль работоспособности оборудования первого уровня;
-связь с уровнями АСУП.
Решение задач этого уровня обычно возлагается на серверы локальной сети предприятия, реализованные на базе ПК типа IBM PC.
3. Автоматизированная система научных исследований (АСНИ)
АСНИ представляет собой аппаратно-программный комплекс на базе средств вычислительной техники, предназначенный для получения, уточнения и апробации математических моделей исследуемых объектов, явлений, процессов.
Основу технического обеспечения составляют вычислительные средства разных мощностей и типов, объединенные каналами передачи данных в вычислительные сети разного уровня.
На нулевом уровне управления АСУТП – датчики и исполнительные устройства.
На первом уровне – ПЛК; локальные промышленные сети в стандартах Profibus, Bitbus и др.
На втором уровне – специализированные помышленные управляющие вычислительные комплексы (УВК) или ПК типа IBMPC; локальная сеть предприятия типа Ethernet/
Математическое обеспечение – это набор математических формул, соотношений, алгоритмов, математических моделей, методик, предназначенных для решения задач управления и обработки данных. На основе него разрабатывается комплекс прикладных программ.
Программное обеспечение – это совокупность общего (системного) и специального (прикладного) ПО. Основу общего ПО образуют операционные системы. Прикладное ПО – это все программы, используемые для решения конкретных задач, в нашем случае задач управления и обработки данных.
Математическое обеспечение
Фильтрация – это операция выделения полезного сигнала измерительной информации из его суммы с помехой. Чаще всего помеха бывает случайной, гармонической с частотой сети и импульсной.
Интервал опроса зависит от вида измеряемого параметра и практически берется равным от долей секунды до десятков секунд: расход жидкости – 0,1-2 с, давление – 0,5-10 с, уровень – 5-10 с, температура – 5-30 с, концентрация – 20-50 с.
Пример: Входной сигнал представляет собой смесь постоянного информационного сигнала, равного 1, и помехи – нормального шума с среднеквадратическим отклонением 0,1. Порядок фильтра m = 5
m = 5
1
n
x[n]
y[7] = (1,18+0,94+1,04+0,72+0,93)/5 = 0,96
Преобразуем это выражение
Нормирующий множитель 1-b определяется как величина, обратная сумме членов бесконечной геометрической прогрессии bi.
Алгоритм медианной фильтрации
сводится к следующему:
проводится упорядочение отсчетов x[n], x[n-1],…, x[n-m+1] в ряд по возрастанию (или убыванию);
при нечетном m в качестве медианы выбирается центральное значение этого ряда; при четном – полусумма двух средних значений ряда.
n
x[n]
y[n]
Например, y[5]= med{1,04; 5; 0,93} = med{0,93; 1,04; 5} = 1,04
Интерполяция – это определение значений непрерывной функции по ее дискретным отсчетам в промежутках между отсчетами
Интерполяция – это определение значений непрерывной функции по ее дискретным отсчетам в последующее за отсчетами время
При использовании только двух отсчетов можно осуществить только ступенчатую и линейную интерполяцию и экстраполяцию
Ошибка зависит от применяемого метода восстановления непрерывного процесса по его дискретным отсчетам. В большинстве случаев используется ступенчатая экстраполяция. Дисперсия ошибки при ступенчатой экстраполяции
Контроль включает в себя измерение величин и показателей и сравнение их с допустимыми пределами.
Различают следующие виды контроля:
Контроль технологических процессов в нормальном режиме.
Контроль над процессом в аварийных режимах.
Контроль исправности оборудования.
Контроль включения/выключения оборудования.
Контроль производительности оборудования.
Контроль количества и качества выпускаемой продукции.
где mi – нижний допустимый предел изменения i-го параметра, Mi – верхний допустимый предел.
Главная задача оператора – контролировать ход технологического процесса и своевременно вмешиваться в него при возникновении опасностей (алармов).
Аларм – состояние тревоги – это сообщение, предупреждающее оператора о возникновении определенной ситуации, которая может привести к серьезным последствиям, и поэтому требующее его внимания, а часто и вмешательства.
Все SCADA-системы поддерживают дискретные и аналоговые алармы.
Дискретные алармы срабатывают при изменении состояния дискретной переменной. При этом для срабатывания аларма можно использовать любое из двух состояний: TRUE/ON (1) или FALSE/OFF (0).
Аналоговые алармы срабатывают при нескольких ситуациях:
выходе значений переменной за указанные верхние и нижние пределы (Hi, HiHi, Lo, LoLo);
отклонении значения переменной от заданного значения на недопустимую величину (аларм типа Deviation);
превышении скорости изменения параметра предельно допустимой (аларм ROC – Rate-of-Change).
Для сигнализации выхода параметра за предельные пороги на мнемосхеме используется следующий способ: если порог верхний, то закрашивается верхняя часть типовой ячейки, если нижний – нижняя часть. При нормальном состоянии все части типовой ячейки имеют темно–серый цвет. При выходе значения за порог область обозначения порога окрашивается в соответствующий цвет:
Lo и Hi – желтый,
LoLo и HiHi –красный.
