Щиты и пульты локальных САУ.

Щит и пульт – конструкции, используемые для установки средств автоматизации (контроля и управления, например, лампы сигнализации, визуализации, вторичные показывающие и самопишущие приборы, переключатели, кнопки и т. п.) и компьютерной техники, как на внешних так и на внутренних сторонах. Щит – объемная или плоская конструкция, предназначенная для размещения на вертикальной плоскости средств автоматизации и компьютерной техники и предоставления оперативному (операторы, диспетчеры) и обслуживающему персоналу информации о состоянии объекта управления и выполнения воздействий на ход технологического процесса этого объекта. Пульт – то же, что щит, но с размещением средств автоматизации и компьютерной техники на горизонтальной или наклонной плоскости.

По назначению щиты подразделяются: – местный – установлены средства автоматизации определённой частью технологического процесса. Размещается по месту непосредственно вблизи технологической установки;

– агрегатный – установлены средства автоматизации для одного (нескольких однотипных технологических установок, агрегатов – печь, котел, смеситель, экструдер и т. п.), расположенных в одном помещении; 

– блочный – установлены средства автоматизации несколькими взаимосвязанными агрегатами комплексной установки. Размещается в особом помещении; – центральный – установлены средства автоматизации предприятия или его составной части (цеха, производства. Размещается (как правило) в диспетчерском помещении;

– вспомогательный – установлены неоперативные средства автоматизации (средств учета, релейные и защитные устройства, устройства и элементы питания). Размещается в различных помещениях, где это целесообразно для эксплуатации.

Локальные САУ непрерывными процессами: общая характеристика.

Распределенные системы управления (РСУ) (DCS) – применяются для управления непрерывными технологическими процессами, т. е., возобновление которых после останова зачастую связано с большими издержками. Отсюда вытекает главное требование к РСУ – 1) отказоустойчивость. Для РСУ отказ, а соответственно и оста-

нов технологического процесса, недопустим. Современные РСУ способны обрабатывать до 50000 переменных ввода/вывода, что соответствует большому предприятию. Из этого следует еще два требования к РСУ: 1. Масштабируемость. РСУ должна одинаково хорошо подходить для автоматизации как одной установки, так и для всего предприятия.

При этом система должна легко расширяться для того, чтобы охватить новые производственные участки (цеха). 2. Простота разработки и конфигурирования. Конфигурирование таких масштабных систем, как РСУ, – это тяжелый и долгий труд. Си-

стема должна предлагать набор предподготовленных программных компонентов и средств разработки. Из самого названия «распределенная система управления» становиться очевидным, что подобные системы могут охватывать множество территориально распределенных объектов.
33. Локальные САУ непрерывными процессами: законы регулирования

 Важнейшей характеристикой регулятора является его временная реакция на управляющее воздействие u при внезапном отклонении ∆. С учетом этой временной характеристики регуляторы непрерывного действия разделяют на три основных типа: П-регуляторы, И-регуляторы, Д-регуляторы. Пропорциональные регуляторы. Пропорциональный (П)-регулятор немедленно реагирует на внезапное отклонение ∆ регулируемой величины пропорциональным изменением управляющего воздействия u. Интегральные регуляторы. Интегральный (И)-регулятор реагирует на скачкообразное отклонение ∆ регулируемой величины постоянно возрастающим управляющим воздействием u.

Дифференциальный (Д)-регулятор не оказывает собственно регулирующего воздействия. Он действует по принципу упреждающей реакции на отклонение ∆ регулируемой величины. При этом управляющее воздействие u скачкообразно возрастает и медленно возвращается к своему первоначальному состоянию сочетании с другими основными типами регуляторов Д-регулятор ускоряет их регулирующее воздействие. Пропорционально-дифференциальные регуляторы. ПД-регуляторы согласно своей Д-составляющей немедленно реагируют на отклонение ∆ регулируемой величины значительным изменением управляющего воздействия, которое затем возвращается к постоянной величине ПД-регулятор не способен производить настройку на заданное значение. В связи с этим он почти не используется в промышленности.

Показатели качества САУ.

При эксплуатации САУ важным условием является обеспечение показателей качества процесса регулирования, которые определяются из переходного процесса, т. е. процесса, при котором САУ переводит ОУ из одного режима в другой. а) время регулирования tр – время, в течении которого, начиная с момента приложения воздействия к системе, отклонение регулируемой величины y(t) отличается от нового установленного (yзад)на ± 5 %. Характеризует быстродействие системы: чем меньше tр, тем лучше система реагирует на изменение задания и внешние возмущения. б) перерегулирование σ – отношение величины первого отклонения (от заданного значения) к заданному значению y _зад

Перерегулирование не должно превышать 10-30%. Характеризует колебательность системы.в) статическая ошибка (точность) δ – величина отклонения установившегося значения регулируемой величины y(∞) от заданного yзад (её ещё называют остаточным отклонением) δ = yзад – y(∞) . Характеризует точность системы: чем меньше δ, тем точнее си-стема устанавливает выходную переменную y на заданное значение

yзад. г) колебательность m – число колебаний регулируемой величины за время переходного процесса. д) степень затухания φ – отклонение разности двух соседних амплитуд колебаний направленных в одну сторону к первой из них
35. Локальные САУ дискретными процессами: общая характеристика

Системы класса PLC хороши для управления логической последовательностью технологических операций и оборудования с циклическим режимом работы в процессе изготовления изделия (не продукта, а именно изделия). Как правило, эти операции носят дискретный (т. е. прерывистый) характер и требуют очень быстрой реакции со

стороны автоматики. Обычно, система структурирована так, что каждая технологическая установка (машина, агрегат и т. п.) управляется своим контроллером. Типовые задачи таких систем: • пуск и остановка технологических установок; • управление конвейерными линиями (логическая последовательность действий узлов, механизмов, транспортеров);

• управление робототехникой; • управление позиционирующими устройствами (или позиционерами) – изменяющими положение изделия в пространстве во время

его обработки без остановки процесса обработки; • сигнализация, оповещение. 

При этом для них характерны следующие аспекты:• быстрая реакция на дискретные события, т.е. высокоскоростное управление дискретными операциями (время выполнения всего цикла составляет не более 10-20 мс); • жесткая временная синхронизация работы нескольких узлов; • высокая степень автономности (практическое отсутствие операторского уровня); • отказоустойчивость системы управления не критична: в случае остановки технологический процесс возобновляется в короткие сроки и с минимальными потерями.