Локальные САУ: классификация

1. По характеру изменения задающего воздействия yзад (по алгоритму функционирования). а) системы стабилизации – предназначены для поддержания с

заданной точностью (стабилизации) управляемой переменной у. Задающее воздействие yзад постоянно (стабильно). б) системы программного управления – предназначены для регулирования управляемой переменной у задающим воздействием yзад по заданной программе во времени.

в) следящие системы – предназначены для изменения управляемой переменной у в соответствии  с заранее неизвестной функцией времени, определяемой задающим воздействием yзад. 2. По принципу управления – т.е. на основании какой информа-

ции формируется управляющее воздействие (переменная) u(t). а) управление по отклонению (замкнутые системы).Управляющее воздействие u(t) формируется на базе информацииоб отклонении управляемой величины у от заданного значения yзад.

u(t) = f[yзад(t) – y(t)] = f[∆(t)] Характерный признак: обратная связь. Достоинство: высокая точность. б) управление по возмущению (разомкнутые системы).Управляющее воздействие u(t) = f[f(t)] формируется в зависимости от результатов непосредственного измерения возмущающей переменной f(t), действующей на ОУ. Могут строиться как системы программного управления. Характерный признак: нет обратной связи. Достоинство: высокое быстродействие. Недостаток: не все возмущения можно измерить. в) комбинированное управление = по отклонению + по возмуще-

нию. Достоинство: имеют высокое быстродействие и точность, а неучтённые возмущения компенсируются (ослабляются) за счёт обратной связи. 3. По числу контуров управления.а) одноконтурные (пример: локальная САУ по отклонению)

б) многоконтурные: комбинированные и каскадные. б1) комбинированные. Применяются, если ОУ подвержен действию существенных контролируемых возмущений. Система содержит вспомогательное регулирующее устройство –

динамический компенсатор К, формирующий корректирующий сигнал по наиболее сильному возмущению и снижающий динамическую ошибку регулирования. 4. По числу управляемых переменных а) одномерные, т. е. один вход и один выход (пример: локальная САУ по отклонению) б) многомерные. К ним относятся САУ имеющие ОУ с несколькими входами и выходами взаимно связанными между собой (многосвязные объекты) 1) несвязное регулирование отдельных выходных переменных с помощью одноконтурных САУ Применение: влияние перекрестных связей намного слабее, чем основных. 2) связанное регулирование – имеют кроме основных регуляторов

дополнительные динамические компенсаторы (К1 и К2). Применение: влияние перекрестных связей сильнее, чем основных .5. По свойствам в установившемся режиме (оценивается по величине статической ошибки δ ). а) статические САУ – при yзад =const , δ ≠0 . б) астатические САУ – при yзад =const , δ=0.

Локальные промышленные сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI-модель)

Информационный обмен между уровнями АСУ осуществляется посредством локальных промышленных сетей (ЛПС). Они охватывают относительно небольшие территории (до 5-10 км) внутри отдельных предприятий и объединяют с помощью общего канала связи сотни устройств (компьютеры, PLC, операторские панели визуализации, серверы и т. д.). Такие сети могут подключаться к другим локальным сетям, а также региональным и глобальным сетям. Основными требованиями к локальными промышленными сетя-

ми, эксплуатирующимися в промышленных условиях, являются: • высокая надежность;

• высокая скорость передачи данных (что отличает их, например,от глобальных сетей, которые могут вносить в передачу данных значительные задержки); • простота монтажа и эксплуатации. Локальные промышленные сети условно разделены на два класса:

• сети нижнего уровня – полевые шины (Field Buses – «полевая» шина).Обеспечивают физическую и логическую связь между промышленными контроллерами, измерительными преобразователями (датчиками) и исполнительными механизмами и их интеграцию в единую систему управления технологическим процессом. Основой работы ЛПС служит стандарт, разработанный Международной организацией по стандартизации, описывающий правила соединения аппаратных и программных средств в единую систему. Он носит название модели взаимодействия открытых систем – (Open System Interconnection – OSI), которая разбита на семь независимых уровней:

1. физический – физическое (механическое и электрическое) соединение среды передачи данных 2. канальный – передача по физическому адресу в сети, доступ к

среде передачи данных 3. сетевой – логическая адресация и маршрутизация
4. транспортный – прозрачная передача пакетов данных по сети 5. сеансовый – управление диалогом между устройствами сети 6. представительный – преобразование данных при передаче информации между устройствами с различными форматами данных 7. прикладной – предоставление сетевого сервиса для программ Пользователя.

Топология (архитектура) локальной промышленной сети.

Топология локальной промышленной сети описывает способ объ-

единения различных сетевых устройств (серверы, PLC, операторские

станции и панели визуализации, принтеры и т. п.). Выбор топологии

влияет на характеристики сети: способ доступа к сети, возможность ее

расширения, надежность. Основными топологиями являются: • шина (Bus);

• кольцо (Ring); • звезда (Star).

При построении сетей используются два типа подключения (со-

единения) сетевых устройств:

• точка к точке (point to point interface) – радиальное соединение

между двумя сетевыми устройствами;

• многоточечное соединение (multipoint) – магистральное соеди-

нение сетевых устройств, при котором сетевые устройства неза-

висимо подключаются к общей линии передачи.

Топология «Шина» (магистраль) (тип соединения – многото-

чечный).

Аппаратные компоненты локальной промышленной сети: канал передачи