Аср с дополнительным импульсом по производной.

АСР с дополнительным импульсом по производной из промежуточной точки

Такие системы обычно применяют при автоматизации объектов, в которых регулируемый технологический параметр (например, температура или состав) распределен по пространственной координате (как в аппаратах колонного или трубчатого типа). Особенность таких объектов состоит в том, что основной регулируемой координатой является технологический параметр на выходе из аппарата, возмущения распределены по длине аппарата, а регулирующее воздействие подается на его вход. При этом одноконтурные замкнутые АСР не обеспечивают должного качества переходных процессов вследствие большой инерционности канала регулирования.

Подача на вход регулятора дополнительного импульса из промежуточной точки аппарата дает опережающий сигнал, и регулятор включается в работу прежде, чем выходная координата отклонится от заданного значения.

Д ля того чтобы обеспечить регулирование без статической ошибки, необходимо, чтобы в установившихся режимах дополнительный импульс исчезал. С этой целью вспомогательную координату пропускают через реальное дифференцирующее звено. Эффективность введения дополнительного импульса зависит от точки его отбора. Выбор последней определяется в каждом конкретном случае динамическими свойствами объекта и условиями его работы. Для каждого объекта можно выбрать оптимальное место отбора дополнительного импульса, при котором качество регулирования оказывается наилучшим.

Рис. 1.29. Структурные схемы АСР с дополнительным импульсом по производной из промежуточной точки:

а'— исходная схема; б — преобразованная к схеме каскадной АСР

Расчет подобных систем регулирования аналогичен расчету каскадных АСР после соответствующих преобразований. В приведенной каскадной АСР на рис. 1.29,6 роль внешнего регулятора играет звено с передаточной функцией Rд^-1(p), а внутреннего — последовательно соединенные регулятор и дифференциатор, так что передаточные функции для приведенных регуляторов соответственно равны:

На достаточно высоких частотах, для которых выполняется условие T2w>>1, слагаемым 1/T1 можно пренебречь. Тогда формула для R1(p) примет вид:

1-22. Автоматические системы управления классификация. Основные функциональные части АСУП. Иерархия управления производственными предприятиями.

Различают автоматические и автоматизированные системы управления. В отличии от автоматических систем, в которых управление осуществляется без участия человека, в автоматизированных системах часть функций управления выполняет человеком, другая часть ‑ автоматическими устройствами. В автоматизированных системах управления (АСУ) с помощью вычислительной техники сбора, анализа, регистрации информации, а также ее преобразование для выполнения отдельных операций принятия решений. Для реализации этих функций используются экономико-математические методы и модели, позволяющие получить оптимальное или близкое к оптимальному решение. Таким образом, АСУ ‑ это человеко-машинная система, использующая экономико-математические методы, средства электронно-вычислительной техники для отыскания и реализации наиболее эффективного управления

Наиболее распространенными признаками классификации АСУ являются тип объекта управления, выполняемые функции и назначение, выходные результаты и др.

По типу объекта управления различают АСУ предприятием, объединением, отраслью, народным хозяйством. Можно выделить территориальные АСУ (АСУ городом, АСУ регионом, АСУ республикой).

По назначению принято различать промышленные, оборонные, коммерческие, финансово-экономические и другие АСУ

По выполняемым функциям выделяют административно-организационные АСУ, технологические, интегральные.

По выходным результатам различают информационно-справочные, информационно-советующие и информационно-управляющие АСУ.

По типу производства различают АСУП для непрерывных, дискретных и дискретно-непрерывных производств.

№2. В составе АСУП принято выделять функциональную и обеспечивающую части. Функциональная части. Функциональная часть подразделяется на подсистемы, выполняющие основные функции управления предприятием. Необходимость выделения функциональных под систем объясняется сложность управления современным мероприятием. Обеспечивающая часть представляет собой комплекс средств и методов, объединенных в соответствии с их спецификой и обеспечивающих решение задач в о всех функциональных подсистемах АСУП. Выделяют организационное, информационное, техническое, математическое и программное, лингвистическое, правовое и эргономическое обеспечение АСУП.

Организационное обеспечение ‑ это совокупность методов и средств технико-экономического анализа системы управления, выбора и постановки задач организационного, организации производства и управления в условиях АСУП.

Информационное обеспечение представляет собой совокупность динамической информационной модели предприятия и средств ее формирования и ведения (поддержание адекватности модели и объекта).

Техническое обеспечение АСУП ‑ это комплекс технических средств, обеспечивающих функционирование АСУП.

Математическое и программное обеспечение представляет собой совокупность алгоритмов и программ, реализующих функциональные и обеспечивающие задачи АСУП.

Лингвистическое обеспечение ‑ это языковые средства (языки программирования, описания объектов и задач управления, общения с ЭВМ и т.д.), используемые на различных этапах создания и функционирования АСУП.

Правовое обеспечение представляет совокупность руководящих материалов и нормативов, регламентирующих порядок разработки, внедрения и функционирования АСУП, статус АСУП в отрасли, функции отдельных звеньев и организаций, порядок формирования и использования информации в системе. Кроме того, правовое обеспечение регламентирует права, обязанности и ответственность персонала АСУП.

Эргономическое обеспечение ‑ это совокупность методов и средств, позволяющих повысить эффективность деятельности человека в АСУП

Структуры сложных систем управления, как правило, строятся с использованием иерархического и функциональных принципов выделения подсистем.

Первый (нижний) уровень иерархии состоит из множества систем управления отдельными технологическими операциями. Цель управления на этом уровне обычно является выбор и поддержание заданных режимов выполнения технологических операций. Здесь управление сводится к контролю параметров технологических режимов и к воздействию непосредственно на технологическую операцию.

Второй уровень иерархии включает системы управления производственными участками и технологическими линиями. Основная цель управления ‑ выбор и поддержание режимов совместного функционирования агрегатов станков и оборудования. На этом уровне производится корректировка параметров каждой операции технологического процесса в зависимости от случайного и вынужденного изменения режимов других.

Совокупность систем управления первого и второго уровней будет называться системой управления технологическими процессами (СУТП).

Третий уровень иерархии составляют системы управления цехами. Цель управления цехом ‑ организация выпуска заданного количества изделий конкретной номенклатуры с требуемым качеством и наименьшими затратами. Для реализации такой цели в процессе управления необходимо выполнять функции организационно и экономического характера.

Объектом управления на четвертом уровне иерархии является непосредственно предприятие в целом. Цель управления ‑ организация совместного функционирования цехов для выпуска готовой продукции при заданных технико-экономических показателях. Совокупность систем управления третьего и четвертого уровней называют системой управления предприятием (СУП).

1-23 Гибкие автоматизированные производства в хим.технологии. Использование нечёткой логики при управлении.

ГАП (гибкие автоматизированные производства) ‑ представляют собой гибкую автоматизированную систему, состоящую из одно или нескольких гибких производственных комплексов (ГПК), объединенных автоматизированной системой управления производством и транспортно складской автоматизированной системой, и осуществляющую автоматизированный переход на изготовление новых изделий при помощи САПР, АСНИ и АСУТП.

АСУП ‑ автоматизированная система управления предприятием, которая предназначена для определения объема и номенклатуры выпуска изделий в соответствии со спросом и директивными указаниями.

АСТПП ‑ автоматизированная система технологической подготовки производства, обеспечивающая разработку необходимой технологической документации, оснастки, инструмента, определения количества и видов вспомогательных материалов;

АСУ ТП ‑ автоматизированная система управления технологическим процессом, реализующая, выполнение режимов работы оборудования, координацию работы гибких производственных систем (ГПС), входящих в ГПК;

АСУК ‑ автоматизированная система управления качеством изделия на различных стадиях его изготовления, проведение испытаний и выработку рекомендаций, направленных на повышение качества изделий;

АСНИ ‑ автоматизированная система научных исследований, с помощью которой решаются вопросы повышения эффективности производства в целом, разработки, испытания и внедрения новых технологических процессов, организаций производства и т. д.;

САПР ‑ система автоматического проектирования изделий, позволяющая повысить производительность и качество труда инженеров разработчиков, сократить время, затрачиваемое на создание новых изделий;

МТО ‑ материально-техническое обеспечение, в задачи которой входит снабжение полуфабрикатами, комплектующими изделиями, оснасткой, инструментом удаление и регенерация отходов, что необходимо в любом производстве.

ГПС ‑ гибкая производственная система ‑ совокупность технологического оборудования и систем обеспечения его функционирования а автоматическом режиме, обладающая свойствами переналадки.

Структура ГАП

Продукты химической промышленности могут быть представлены следующими классами

1. продукты неорганической химии;

2. полимеры (синтетические каучуки, пластмассы и химические волокна);

3. лакокрасочные материалы и продукты;

4. синтетические красители и органические промежуточные продукты;

5. продукты органического синтеза (нефне-, коксо- и лесохимия)

6. химические реактивы и особо чистые химические вещества

7. медикаменты и химико-фармацевтическая продукция.

Условно по тоннажу продукции и структуре ее ассортимента все химические производства можно разделить на крупнотоннажные (от сотен до несколько тысяч тон в год), ориентированные на продукцию конкретной фиксированной номенклатуры, и малотоннажные(от граммов до десятков тон, выпускающие продукты разнообразной, обычно быстро изменяющей номенклатуры.

Наряду с объемом выпуска в качестве классификационного признака производства используются характер ассортимента, по которому выделяются многоассортиментные (многопродуктовые, многономенклатурные) производства.

В крупнотоннажном производствах (серной кислоты, аммиака, минеральных удобрений, продуктов основного органического синтеза и др.) ассортимент продукции и ее тоннаж, как правило, фиксированы, а технологические системы ориентированы на единственный продукт и функционируют преимущественно в непрерывных режимах.

Малототажные многоассортиментные производства характеризуются следующими признаками:

• обширные ассортимент продукции непостоянной номенклатуры;

• многообразие видов перерабатываемого сырья, в том числе уникального;

• возможность получения одного и того же продукта из сырья различных видов;

• сложность и многостадийность схем химического синтеза и выделение целевых продуктов;

• возможность получения одного и того же продукта разными способами;

• сложность технологической структуры производства;

• множество связей по сырьевым и полупродуктовым продуктам

Построение ГАП ориентировано на производство лакокрасочных материалов, синтетических красителей и органических промежуточных продуктов, химических реактивов и особо чистых веществ, фото- и киноматериалов, товаров бытовой химии, изделий из пластмасс и композиционных материалов, а также пестицидов, синтетических лекарственных средств, синтетических душистых средств, стабилизаторов полимерных материалов и некоторых других классов химической продукции.

Разработка и освоение производства малотоннажных химических продуктов требует значительного от лабораторных исследований до включения в действующий ассортимент требует значительного времени, их жизненный цикл в сфере потребления, а следовательно, и в сфере производства, как правило очень короток. Так, для разработки каждого нового синтетического лекарственного средства или пестицида в Японии затрачивается в среднем от 8 до 12 лет, в тоже время как в ассортименте удерживается в среднем от трех до пяти лет.

Из анализа ассортимента малотоннажной химической продукции ясно, что экономически не выгодно проектировать производство, ориентированные на конкретный продукт, и следует разрабатывать технологические схемы, обеспечивающие возможно более широкий набор аппаратурноподобных технологических процессов, что в немалой степени относится к средствам автоматизации.

1-24. Динамические свойства первичных преобразователей и учет их свойств при регулировании.