Локальные САУ: структура и базовые элементы

 ясно, что средства, методы и критерии управления, например, каким-либо станком и сушильным аппаратом будут отличаться друг от друга, и, в свою очередь, будут иными, чем, скажем, предприятия или даже цеха. Несмотря на иерархию ОУ, структура взаимосвязи ОУ и САУ будет подобной на рис. 2.1.1 а, однако такая схема лишь поясняет принцип их взаимодействия. При практической реализации локальная САУ для ОУ первого уровня (механизм, устройство, станок, машина, аппарат, агрегат и т. п.) состоит из ряда базовых элементов (рис. 2.1.1 б.): Д – датчик (воспринимающее устройство, первичный измерительный преобразователь, сенсор) – устройство, преобразующее физическую величину (например, температуру T, давление P, расход F, концентрацию Q, массу W, скорость S и т. д.) в сигнал, удобный для передачи (электрический, гидравлический, пневматический, механический). УУ – управляющее устройство (на практике реализуются в виде промышленного контроллера PLC (Programmer Logic Controller) Обычно в нем предусмотрены функции задания, сравнения и выработки алгоритма (закона) регулирования: ЗУ (задающее устройство) – служит для установления заданного значения y зад управляемой переменной y. Установка производится: а) вручную, б) автоматически; Ср (сравнивающее устройство) – сравнивает. В результате на его выходе формируется сигнал рассогласования ∆; Ус (при необходимости) (усилительное устройство) – усиливает мощность сигнала рассогласования ∆. Применяются электронные, гидравлические, пневматические, магнитные усилители.

Локальные САУ: структура и базовые элементы

Функции. Локальные САУ для ОУ первого уровня (аппараты, агрегаты, установки, механизмы, станки и т. п.) реализуют следующие

основные функции: • автоматический пуск и остановка – обеспечивает запуск и

останов оборудования по сигналу из местного или диспетчер

ского (операторского) пункта управления с соблюдением после-

довательности операций и координации их между собой; 

• автоматический контроль и сигнализация – информирует (путем непрерывного измерения – показания и записи – регистрации) оперативный персонал о состоянии (режиме) переменных технологического процесса (отклонении от допустимых пределов) и оборудования. При их нарушении формирует подачу звукового (для привлечения внимания) и/или светового сигналов (указывает конкретное место нарушения режима или возникновения неисправности). Звуковой сигнал выключается оперативным персоналом, а световой остается включенным до устранения причины, вызывающей его появление; • автоматическое регулирование (управление) – поддерживает постоянство или изменение по определенному алгоритму (закону) технологических переменных, обеспечивающих качество получаемой продукции, а также безопасность проведения тех-нологического процесса; • автоматическая защита – предохраняет оборудование от ава-рий (из-за неисправности ОУ и/или САУ или неправильных действий обслуживающего персонала) путем его отключения

полностью или частично с помощью блокировок, обеспечивающих отключение элементов оборудования только в заданной последовательности.Критерии управления. Всякое управление имеет цель (критерий). И всякое управление направлено на объект управления. Цель управления может быть только одна. Нельзя произвести од-

новременно наилучшую и самую дешевую продукцию. Можно искать либо наилучшую продукцию за данную цену, либо самую дешевую продукцию определенного качества. В задачах такого рода следует различать цель (например, купить самую лучшую продукцию) и ограничения (в данном случае заплатить за продукцию сумму, не превосходящую заданную). Поэтому всегда можно говорить об управлении,

оптимальном в известном смысле, например, целью (критерием) может быть:

– минимизация отклонения технологической переменной от заданного значения;

– максимизация прибыли за заданный период времени; – минимизация издержек производства и т. д.