Pre všeobecné oboznámenie sa so systémom je poskytnutá bloková schéma (obr. 6.2). Štrukturálna schéma - ide o diagram, ktorý definuje hlavné funkčné časti produktu, ich účel a vzťahy.

štruktúra - ide o súbor častí automatizovaného systému, na ktorý ho možno rozdeliť podľa určitého atribútu, ako aj spôsobov prenosu vplyvu medzi nimi. Vo všeobecnosti môže byť každý systém reprezentovaný nasledujúcimi štruktúrami:

• ? konštruktívny - keď každá časť systému je nezávislým konštruktívnym celkom;
• ? funkčný - keď je každá časť systému navrhnutá tak, aby vykonávala špecifickú funkciu (úplné informácie o funkčnej štruktúre označujúce riadiace slučky sú uvedené na schéme automatizácie);

Ryža. 6.2.

? algoritmický - keď je každá časť systému navrhnutá tak, aby vykonávala určitý algoritmus na prevod vstupnej hodnoty, ktorý je súčasťou funkčného algoritmu.

Treba poznamenať, že blokové diagramy nemusia byť uvedené pre jednoduché automatizačné objekty.

Požiadavky na tieto schémy sú stanovené v RTM 252.40 „Automatizované systémy riadenia procesov. Blokové schémy riadenie a kontrola“. Konštruktívne blokové schémy podľa tohto dokumentu obsahujú: technologické pododdelenia objektu automatizácie; bodov

kontrola a riadenie vrátane tých, ktoré nie sú zahrnuté vo vyvíjanom projekte, ale sú prepojené s navrhovaným systémom; technický personál a služby, ktoré poskytujú operatívne riadenie a normálne fungovanie technologického objektu; hlavné funkcie a technické prostriedky, ktoré zabezpečujú ich vykonávanie na každom mieste kontroly a riadenia; vzťahy medzi časťami objektu automatizácie.

Prvky blokového diagramu sú zobrazené ako obdĺžniky. Samostatné funkčné služby a úradníkov môžu byť zobrazené ako kruh. Vo vnútri obdĺžnikov je odhalená štruktúra tejto časti. Funkcie automatizovaného systému riadenia procesov sú označené symbolmi, ktorých dekódovanie je uvedené v tabuľke nad hlavným nápisom podľa šírky nápisu. Vzťah medzi prvkami štruktúrneho diagramu je znázornený plnými čiarami, zlúčením a rozvetvením - čiarami s prerušením. Hrúbka čiar je nasledovná: podmienené obrázky - 0,5 mm, komunikačné čiary - 1 mm, zvyšok - 0,2 ... 0,3 mm. Veľkosti prvkov blokových schém nie sú regulované a vyberajú sa podľa vlastného uváženia.

Príklad (obr. 6.2) ukazuje fragment vykonania konštruktívna schéma riadenie a kontrola úpravne vody. V spodnej časti sú zobrazené technologické členenia objektu automatizácie; v obdĺžnikoch strednej časti - hlavné funkcie a technické prostriedky kontrolných bodov miestnych jednotiek; v hornej časti - funkcie a technické prostriedky centralizovaného riadiaceho bodu stanice. Pretože diagram zaberá niekoľko listov, sú vyznačené prechody komunikačných liniek na nasledujúce listy a je zobrazený prerušovaný obdĺžnik, ktorý odhaľuje štruktúru objektu automatizácie.

Na komunikačných linkách medzi jednotlivými prvkami riadiaceho systému možno indikovať smer prenášaných informácií alebo riadiacich úkonov; komunikačné linky môžu byť v prípade potreby označené písmenami typu komunikácie, napr.: K - ovládanie, C - signalizácia, diaľkové ovládanie, AR - automatické ovládanie, DS - dispečerská komunikácia, PGS - priemyselná telefónna (hlasitá) komunikácia , atď. P.

Je schéma ovládania v akvizičný režim. Zároveň je napojený na technologický proces spôsobom zvoleným procesným inžinierom.

Spojenie sa vykonáva pomocou rozhrania s objektom (USO). Namerané hodnoty sa prevedú na digitálna forma. Tieto množstvá sa prevedú na jednotky podľa príslušných vzorcov. Napríklad na výpočet teploty nameranej termočlánkom možno použiť vzorec T = A * U2 + B * U + C, kde U je napätie na výstupe termočlánku; A, B a C sú koeficienty. Výsledky výpočtu sú zaznamenávané výstupnými zariadeniami pre následné štúdium technologického procesu pri rôznych podmienkach jeho prechodu. Na základe toho je možné zostaviť alebo spresniť matematický model riadeného procesu.

Tento režim nemá priamy vplyv na technologický proces. Tu som našiel opatrný prístup k implementácii metód riadenia v systémoch riadenia procesov. Táto schéma sa však používa ako jedna z povinných podsystémov kontroly v iných zložitejších schémach riadenia procesov.

V tejto schéme systém riadenia procesu pracuje tempom technologického procesu. Regulačná slučka je otvorená, t.j. výstupy systému riadenia procesov nie sú prepojené s orgánmi, ktoré riadia technologické procesy. operátor-technológ prijímanie odporúčaní z počítača.

Všetky potrebné riadiace činnosti vypočítava počítač v súlade s modelom procesu, výsledky výpočtu poskytuje operátorovi v tlačená kópia(alebo vo forme správ na displeji) Operátor riadi proces zmenou nastavení.

Regulátory sú prostriedkom na udržanie optimálneho riadenia procesu. Operátor plní úlohu nasledovníka a manažéra, ktorého úsilie systém riadenia procesov neustále a presne smeruje k optimalizácii výkonnosti technologického procesu.
Hlavnou nevýhodou tejto riadiacej schémy je prítomnosť osoby v riadiacom obvode. Pri veľkom množstve vstupných a výstupných premenných nie je možné takúto schému riadenia použiť z dôvodu obmedzených psychofyzických možností človeka. Tento typ riadenia má však aj výhody. Uspokojuje opatrný prístup k novým metódam riadenia.

Režim poradcu poskytuje dobrú príležitosť na testovanie nových modelov technologických procesov. Systém riadenia procesov dokáže monitorovať vznik mimoriadnych udalostí, takže operátor má možnosť venovať väčšiu pozornosť prevádzke zariadení, pričom systém riadenia procesov môže sledovať väčší počet mimoriadnych situácií ako operátor.

Dozorný manažment.

V tejto schéme sa systém riadenia procesu používa v uzavretej slučke, t.j. nastavenia regulátorov sú nastavené priamo systémom.

1. Riadenie automatizovanej dopravy a skladu. V takomto systéme počítač pridelí adresy regálových buniek a systém lokálnej automatizácie zakladačových žeriavov spracuje ich pohyb podľa týchto adries.
2. Riadenie taviacich pecí. Počítač generuje požadované hodnoty na ovládanie prevádzkových režimov elektrických pecí a lokálna automatizácia pomocou počítačových príkazov ovláda spínače transformátora.
3. Obrábacie stroje s číslicovým riadením.

Priame digitálne ovládanie.

V režime priame digitálne ovládanie(NCU) signály používané na aktiváciu kontrolných orgánov pochádzajú zo systému riadenia procesu a regulátory sú vo všeobecnosti vylúčené z riadiaceho systému. Regulátory sú analógové kalkulačky, ktoré riešia jednu rovnicu v reálnom čase, ako napríklad:

kde y môže označovať polohu ventilu; k0, k1, k2, k3 - nastavenia, vďaka ktorým môže byť regulátor nakonfigurovaný tak, aby pracoval v rôznych režimoch; X - rozdiel medzi nameranou hodnotou a požadovanou hodnotou. Ak X nie je =0, potom je potrebný pohyb ovládacieho telesa, aby sa proces dostal do určeného režimu.

Ak regulátor používa prvé dva členy rovnice pre svoju prácu, potom sa nazýva. Ak sú použité prvé tri členy, potom regulátor je proporcionálno-integrálny a ak sú všetky členy rovnice, potom regulátor je proporcionálno-integrálno-derivačný.

Koncepcia NCU umožňuje nahradiť regulátory nastavenou hodnotou. Vypočítavajú sa reálne dopady, ktoré sa vo forme príslušných signálov prenášajú priamo na kontrolné orgány. Schéma NCU je znázornená na obrázku:

Zavedené označenia:
MA - spravovaný objekt
D je snímač.

Nastavenia zadáva do automatizovaného riadiaceho systému obsluha alebo počítač, ktorý vykonáva výpočty na optimalizáciu procesu. Obsluha musí mať možnosť meniť nastavenia, ovládať niektoré zo zvolených veličín, meniť rozsahy povolenej zmeny meranej veličiny. premenné, meniť nastavenia a tiež musí mať prístup k ovládaciemu programu. Jednou z hlavných výhod režimu NCU je možnosť meniť riadiace algoritmy vykonaním zmien v riadiacom programe. Hlavnou nevýhodou schémy priameho digitálneho riadenia je schopnosť systému v prípade zlyhania počítača.

ACS je skratka pre Automated Control Systems. Odpoveď na otázku, čo je ACS, možno formulovať nasledovne: ide o súbor technické systémy a procesy, organizačné komplexy a vedecké metódy, ktoré umožňujú zabezpečiť optimálne ovládanie zložitý technický proces alebo objekt, ako aj tím ľudí, ktorí majú jeden spoločný cieľ.

V kontakte s

Štrukturálny diagram ACS

V štruktúre akéhokoľvek automatizovaného riadiaceho systému možno rozlíšiť tieto komponenty:

1. Hlavná časť – zahŕňa matematické a Informačná podpora a technická časť.
2. Funkčná časť – znamená špecifická manažérske funkcie a množstvo súvisiacich programov.

Systémy môžu byť elementárne alebo veľké a zložité.

Je obvyklé rozlišovať medzi dvoma štrukturálnymi variantmi takýchto systémov - automatizovaným systémom riadenia procesov (APCS) a systémom organizačné riadenie(ASOU).

Rozdiely medzi týmito systémami spočívajú v charakteristikách objektu, ktorý bude systém riadiť. Systémy riadenia procesov sú budované na riadenie zložitých technických objektov, mechanizmov, zariadení, strojov. ASOU sú určené na kontrolu fungovania tímov ľudí. Podľa použitia automatizovaných riadiacich systémov sa budú líšiť aj spôsoby prenosu informácií – môžu to byť dokumenty alebo rôzne fyzické signály.

Existuje aj skratka pre SAU – systém automatické ovládanie. Jeho zvláštnosť spočíva v tom, že môže nejaký čas pôsobiť bez ľudského zásahu. Takéto systémy sa používajú na riadenie malých hotelových zariadení.

Aplikácia a hlavné funkcie ACS

ACS sú široko používané v rôznych oblastiach priemyselná produkcia. Hlavné funkcie systémov sú nasledovné:

Základné princípy ACS

Prvýkrát princípy fungovania automatizované systémy manažment, postup ich rozvoja a tvorby sformuloval V.M. Gluškov.

Informačná báza automatizovaného riadiaceho systému

Informačnou bázou automatizovaného riadiaceho systému možno nazvať celý súbor informácií umiestnených na strojových médiách a nevyhnutných pre normálne fungovanie systému.

Spravidla všetky informačnú základňu Podmienečne sa delí na tri sektory – všeobecný, odvodený a operačný.

Technické vlastnosti automatizovaného riadiaceho systému

Pod technickou základňou automatizovaného riadiaceho systému je obvyklé rozumieť všetkým technickým prostriedkom, ktoré sa používajú na zhromažďovanie, zhromažďovanie a spracovanie informácií, ako aj na ich zobrazovanie a prenos. Patria sem aj výkonné uzly systému, ktoré ovplyvňujú objekt riadenia.

Hlavnými technickými prvkami a vybavením automatizovaného riadiaceho systému sú elektronické počítače, ktoré zabezpečujú akumuláciu a spracovanie všetkých dát obiehajúcich v rámci systému. Táto technika vám umožňuje simulovať výrobné procesy a vytvárať návrhy pre manažment.

Na konštrukciu a riadenie automatizovaných riadiacich systémov sa používajú dva typy elektronických počítačov – účtovný a regulačný a informačný a zúčtovací.

Informačné a výpočtové vybavenie je na najvyššej hierarchickej úrovni v manažérsky systém. Ich úlohou je vyriešiť všetky problémy súvisiace s centralizovaným riadením zariadenia. Takéto mechanizmy sa vyznačujú vysokou rýchlosťou, prítomnosťou systému prerušení, premenlivou dĺžkou slova, slabičným spracovaním vstupných údajov.

Nižšia úroveň systému kontroly je spravidla daná účtovným a regulačným mechanizmom a zariadeniam. Tieto mechanizmy sú zvyčajne umiestnené priamo na miestach alebo v výrobné dielne. Ich úlohou je zber vstupných údajov z kontrolných objektov a primárne spracovanie týchto informácií s následným ich odovzdaním na oddelenie informácií a zúčtovania a príjem plánovaných direktívnych informácií. Účtovná a regulačná časť zariadenia sa navyše zaoberá lokálnymi výpočtami a generuje riadiace akcie na riadiacich objektoch v prípade odchýlok od vypočítaných funkcií. Táto časť riadiaceho systému má dobre vyvinuté prepojenie s veľká kvantita zdroje informácií a ovládacie zariadenia.

Mechanické prostriedky na zhromažďovanie a zobrazovanie informácií

Ak systém zabezpečuje zber a spracovanie informácií za účasti osoby, zahŕňa rôzne registrátory, ktoré vám umožňujú prijímať prvotné údaje priamo z pracovísk. Patria sem aj všetky druhy snímačov teploty, časovače, merače počtu vyrobených dielov a ďalšie podobné zariadenia. Sú namontované aj automatické fixátory vychýlenia výrobný proces, ktoré registrujú a prenášajú do systému informácie o absencii materiálov, nástrojov, Vozidlo odosielať vyrobené výrobky, ako aj nezrovnalosti v prevádzke strojov. Takéto zariadenie je inštalované nielen v priemyselné priestory, ale aj v skladoch na skladovanie surovín a hotových výrobkov.

Prostriedky na zobrazovanie údajov zahŕňajú všetky zariadenia, ktoré umožňujú zobrazenie informácií v čo najprístupnejšej forme pre osobu. Patria sem všetky druhy monitorov, výsledkových tabúľ a obrazoviek, tlačiarne, terminály, indikátory atď. Tieto zariadenia sú napojené priamo na centrálny procesor počítača a môžu poskytovať informácie buď regulovane alebo sporadicky - na požiadanie operátora alebo v prípade núdzového stavu.

Technická základňa automatizovaných riadiacich systémov zahŕňa aj rôzne druhy kancelárskej techniky, prístrojovej a účtovnej techniky, ktoré zabezpečujú normálnu činnosť hlavných technických jednotiek.

Hlavným prvkom systému sú riadiace jednotky (BU) elektrolyzér. Každá jednotka okrem CU ovláda dve vane. inštalované na koncoch puzdier, z ktorých každá ovláda jednu kúpeľňu. Preto je v každej budove pre 98 kúpeľov (budovy 1 a 2 elektrolýzy) inštalovaných 50 riadiacich jednotiek. Všetky bloky sú zjednotené v jednej sieti budovy elektrolýzy, do ktorej je zaradený špičkový počítač (pracovná stanica operátora budovy) a prúdový/napäťový regulátor série (CTNS). Pracoviská operátorov budovy sú prepojené cez ethernetovú sieť s pracoviskami technológa.

Riadiaca jednotka TROLL

Riadiace jednotky TROLL sa vyrábajú v závode SPU (Petrohrad). Pri navrhovaní jednotky a výbere komponentov sa brali do úvahy mnohé typické poruchy pre Rusko. Napríklad tlačidlá ručného ovládania a štartéry motora nemajú žiadne pohyblivé časti, čo im bráni prilepiť sa na vlhkosť alebo nečistoty. Implementovaná je, samozrejme, aj viacúrovňová softvérová ochrana proti rôznym zlyhaniam hardvéru.

Jednoduchosť a pohodlnosť údržby zaisťuje modulárny dizajn na konektoroch, ktorý umožňuje rýchlu výmenu jednotlivých jednotiek.

BU TROLL sú inštalované v budove elektrolýzy pri elektrolyzéroch.Rozmery bloku sú 1600x600x400 mm (výška/šírka/hĺbka).

V spodnej časti bloku sú výkonové moduly na ovládanie pohonných motorov anódového rámu, ako aj svorkovnice, na ktoré sa pripája zariadenie elektrolyzéra a napájanie je napájané riadiacou jednotkou. Na dverách spodnej časti sú ističe pre napájanie motorov.

V hornej časti bloku je ovládač Octagon MicroPC spolu s modulmi optickej izolácie Grayhill. Všetky vstupy a výstupy riadiacej jednotky sú galvanicky oddelené. V hornej časti sa nachádzajú moduly regulácie teploty riadiacej jednotky vrátane ohrievačov a ventilátorov, ktoré zabezpečujú konštantnú kladnú teplotu vo vnútri jednotky.

Na dvierkach v hornej časti je indikačný a ovládací panel jednotky, pozostávajúci z dvoch LED displejov pre indikáciu parametrov činnosti elektrolyzérov, kombinovaný s membránovými klávesnicami na ovládanie elektrolyzérov. V strede je membránová klávesnica na výber režimu zobrazenia. Panel ovládaný samostatným mikrokontrolérom umožňuje:

zobrazenie až 64 rôznych prevádzkových parametrov elektrolyzérov a riadiacej jednotky;

nastaviť požadované hodnoty pre riadiace parametre elektrolyzérov;

prepínať medzi manuálnym, automatickým a osobitné režimy zvládanie;

ovládanie v manuálnom režime anódových motorov a automatických systémov dodávky oxidu hlinitého.

Je potrebné poznamenať, že všetky manuálne riadiace signály prechádzajú cez ovládač MicroPC. Spoľahlivosť kanála (zariadenie modulov optočlenov ovládača klávesnice M1sgorS) nie je nižšia ako u reléových obvodov zvyčajne používaných na tento účel, zatiaľ čo ovládač „vie“ o manuálnych úkonoch, zaznamenáva ich a zohľadňuje ich pri ďalšom automatickom ovládaní a môže tiež obmedziť alebo ich za určitých podmienok zakázať, napraviť hrubé chyby personálu.

Nad panelom sú svietidlá indikujúce 3-fázové napätie motorov a alarmy.

Ovládač riadiacej jednotky obsahuje: procesorovú dosku 5025A (procesor - i386SX-25 MW; RAM- 1 MB; energeticky nezávislá pamäť - 512 KB; flash disk - 512 KB; operačný systém- ROM-DOS 6.22), dve I/O dosky 5648 a sieťovú dosku Arcnet 5560. Kontrolér prijíma signály z 2 analógových a 25 digitálnych vstupov a riadi 22 digitálnych výstupov (všetky vstupy/výstupy sú opticky izolované 1,5-4 kV). možno nastaviť až 14 analógových vstupov, 34 digitálnych vstupov a 6 digitálnych výstupov. Je potrebné poznamenať, že charakteristiky regulátora sú rádovo lepšie ako charakteristiky iných systémov, kde typický regulátor pmce "1 1 rýchlosť 16-bitového procesora s hodinovou frekvenciou

má rýchlosť 16-bitového procesora s taktovacou frekvenciou 10-16 MHz s pamäťou 16-4 KB. Nadmerný výkon regulátora MicroPC umožnil implementovať niektoré algoritmy, ktoré sú v iných systémoch v podstate nemožné. Bloky sú dodávané s originálnym softvérom zodpovedajúcim skutočnému vybaveniu prevádzky (prevádzková revízia základného softvéru podľa špecifikácie požiadaviek zákazníka). softvér ovládač je otvorený. Pridávanie nových alebo zmena existujúcich algoritmov je možná nielen vtedy, keď ich dodávajú špecialisti ToxSoft. ale aj továrenskými programátormi počas prevádzky.

Algoritmy vyvinuté pre systém boli testované a testované v hliníkárni Sayan dva roky. Počas procesu vývoja nedošlo k jedinému zlyhaniu v činnosti algoritmov a efektívnosti ich práce s rôzne druhy elektrolyzéry.

AT všeobecný pohľad bloková schéma jednookruhového automatického riadiaceho systému je znázornená na obrázku 1.1. Automatický riadiaci systém pozostáva z automatizačného objektu a riadiaceho systému pre tento objekt. Vďaka určitej interakcii medzi objektom automatizácie a schémou riadenia poskytuje automatizačný systém ako celok požadovaný výsledok fungovania objektu, charakterizujúci jeho výstupné parametre a charakteristiky.

Každý technologický proces je charakterizovaný určitými fyzikálnymi veličinami (parametrami). Pre racionálny priebeh technologického procesu treba niektoré jeho parametre udržiavať konštantné a niektoré meniť podľa určitého zákona. Počas prevádzky objektu riadeného automatizačným systémom je hlavnou úlohou udržiavať racionálne podmienky pre plynulosť technologického procesu.

Uvažujme o základných princípoch konštrukcie štruktúr miestnych automatických riadiacich systémov. Pri automatickom riadení sa spravidla riešia tri typy problémov.

Prvý typ úloh zahŕňa udržiavanie jedného alebo viacerých technologických parametrov na danej úrovni. Automatické riadiace systémy, rozhodujúce úlohy tohto typu sa nazývajú stabilizačné systémy. Príkladmi stabilizačných systémov sú systémy na riadenie teploty a vlhkosti vzduchu v klimatizačných jednotkách, tlaku a teploty prehriatej pary v kotloch, počtu otáčok v pare a plynové turbíny, elektromotory atď.

Druhým typom úlohy je udržiavať súlad medzi dvoma závislými alebo jednou závislou a inými nezávislými veličinami. Systémy, ktoré regulujú pomery, sa nazývajú sledovacie automatické systémy, napríklad automatické systémy na reguláciu pomeru „palivo-vzduch“ v procese spaľovania paliva alebo pomeru „spotreba pary – spotreba vody“ pri napájaní kotlov vodou atď.

Tretím typom úloh je zmena riadenej veličiny v čase podľa určitého zákona. Systémy, ktoré riešia tento typ problémov, sa nazývajú softvérové ​​riadiace systémy. Typickým príkladom tohto typu systémov je riadiaci systém teplotný režim pri tepelnom spracovaní kovu.

V posledných rokoch sa vo veľkej miere využívajú extrémne (hľadacie) automatické systémy na zabezpečenie maximálneho pozitívneho efektu fungovania technologického objektu pri minimálne náklady suroviny, energie a pod.

Súbor technických prostriedkov, pomocou ktorých sa jedna alebo viac nastaviteľných hodnôt bez účasti ľudského operátora uvádza do súladu s ich konštantnými alebo meniacimi sa nastavenými hodnotami podľa určitého zákona vyvinutím vplyvu na kontrolované hodnoty ako výsledok porovnania ich skutočných hodnôt s danými sa nazýva automatický systém regulácia (ACP) alebo automatický riadiaci systém. Z definície vyplýva, že vo všeobecnom prípade by zloženie najjednoduchších krajín AKT malo zahŕňať tieto prvky:

riadiaci objekt (OC) charakterizovaný riadenou hodnotou x n . x(t);

meracie zariadenie (MD), ktoré meria kontrolovanú hodnotu a prevádza ju do formy vhodnej na ďalší prevod alebo na diaľkový prenos;

nadradené zariadenie (pamäť), v ktorom je nastavený signál požadovanej hodnoty, ktorý určuje nastavenú hodnotu alebo zákon zmeny regulovanej veličiny;

porovnávacie zariadenie (CS), v ktorom sa porovnáva skutočná hodnota regulovanej veličiny x s predpísanou hodnotou g(t) a

je zistená odchýlka (g(t)- x(t));

regulačné zariadenie (RU), ktoré po prijatí odchýlky (ε) na svojom vstupe vygeneruje regulačnú akciu, ktorá musí byť aplikovaná na regulovaný objekt, aby sa eliminovala existujúca odchýlka regulovanej hodnoty x od predpísanej hodnoty g( t);

výkonný mechanizmus (IM). Na výstupe z rozvádzača má regulačný úkon malý výkon a je vydávaný vo forme, ktorá vo všeobecnosti nie je vhodná na priamy vplyv na objekt regulácie. Vyžaduje sa buď posilnenie regulačného opatrenia, alebo transformácia do vhodnej formy x p. Na to sa používajú špeciálne akčné členy, ktoré sú výkonnými výstupnými zariadeniami regulačného prvku;

regulačný orgán (RO). Akčné členy nemôžu pôsobiť priamo na regulovanú veličinu. Preto sú predmety regulácie zásobované špeciálnymi regulačnými orgánmi RO, prostredníctvom ktorých MI pôsobí na regulovanú hodnotu;

komunikačné linky, cez ktoré sa prenášajú signály z prvku na prvok v automatickom systéme.

Ako príklad uvažujme zväčšenú blokovú schému automatického riadenia (obrázok 1.1). V diagrame sú výstupné parametre - výsledok činnosti riadeného objektu, označené x 1, x 2, ……… x n. Okrem týchto základných parametrov je prevádzka automatizačných objektov charakterizovaná množstvom pomocných parametrov (y 1, y 2,…….y n), ktoré je potrebné riadiť a regulovať, napríklad udržiavať konštantné.

Obrázok 1.1. Schéma štruktúry automatického riadenia

V procese prevádzky dostáva riadiaci objekt rušivé vplyvy f1 .... fn, čo spôsobuje odchýlky parametrov х1…….хn od ich racionálnych hodnôt. Informácie o aktuálnych hodnotách prúdu x a prúdu y vstupujú do riadiaceho systému a porovnávajú sa s ich predpísanými hodnotami (požadovanými hodnotami) g1…… gn, v dôsledku čoho riadiaci systém vykonáva riadiace akcie E1…..En na objekte, zameraný na kompenzáciu odchýlok aktuálnych výstupných parametrov od daných hodnôt.

Podľa štruktúry automatického riadiaceho systému pre objekt automatizácie môžu byť v konkrétnych prípadoch jednoúrovňové centralizované, jednoúrovňové decentralizované a viacúrovňové. Jednoúrovňové riadiace systémy sa zároveň nazývajú systémy, v ktorých je objekt riadený z jedného riadiaceho bodu alebo z niekoľkých nezávislých. Jednoúrovňové systémy, v ktorých sa riadenie vykonáva z jedného kontrolného bodu, sa nazývajú centralizované. Jednoúrovňové systémy, v ktorých sú samostatné časti komplexného objektu riadené z nezávislých riadiacich bodov, sa nazývajú decentralizované.

2.2 Funkčne - technologické schémy automatické ovládanie

Funkčno-technologická schéma - hlavná biely papier, ktorou sa určuje funkčná bloková štruktúra zariadení uzlov a prvkov automatického riadiaceho systému, regulácia technologického procesu (operácií) a riadenie jeho parametrov, ako aj vybavenie riadiaceho objektu prístrojmi a automatizačnými zariadeniami. Obvody sa tiež často označujú jednoducho ako automatizačné obvody. Zloženie a pravidlá implementácie sú diktované požiadavkami noriem (pozri kapitolu 1).

Funkčno-technologická schéma automatizácie je vykonaná na jednom výkrese, na ktorom sú technologické zariadenia, dopravné linky a potrubia, prístrojové a automatizačné zariadenia znázornené symbolmi, označujúcimi väzby medzi nimi. Pomocné zariadenia (napájacie zdroje, relé, ističe, spínače, poistky atď.) nie sú v schémach znázornené.

Diagramy funkčnej automatizácie sú spojené s výrobnou technológiou a procesným zariadením, takže diagram zobrazuje umiestnenie technologické vybavenie Zjednodušené, nie v mierke, ale s prihliadnutím na skutočnú konfiguráciu.

Okrem technologického vybavenia funkčné schémy automatizácia v súlade s normami zjednodušená (dvojriadková) a podmienene (jednoriadková) zobrazuje dopravné linky na rôzne účely.

Ako stavať a študovať okruhy technická dokumentácia musí byť vykonaná v určitom poradí.

Parametre technologického procesu, ktoré podliehajú automatickému riadeniu a regulácii;

funkčná štruktúra zvládanie;

Riadiace slučky;

Prítomnosť ochrany a alarmov a akceptované blokovanie mechanizmov;

Organizácia kontrolných a riadiacich bodov;

Technické prostriedky automatizácia, pomocou ktorej sú riešené funkcie ovládania, signalizácie, automatickej regulácie a riadenia.

K tomu je potrebné poznať princípy budovania automatických riadiacich systémov pre technologické riadenie a podmienené obrazy technologických zariadení, potrubí, prístrojov a automatizačných zariadení, funkčné vzťahy medzi jednotlivými zariadeniami a automatizačnými zariadeniami a mať predstavu o charakter technologického procesu a vzájomné pôsobenie jednotlivých inštalácií a celkov technologických zariadení.

Na funkčnom diagrame sú komunikačné vedenia a potrubia často zobrazené v jednoriadkovom obrázku. Označenie prepravovaného média môže byť číselné alebo alfanumerické. (Napríklad: 1.1 alebo B1). Prvé číslo alebo písmeno označuje typ prepravovaného média a ďalšie číslo označuje jeho účel. Číselné alebo alfanumerické označenia sú uvedené na policiach vodiacich línií alebo nad dopravnou líniou (potrubím), a ak je to potrebné, v prestávkach v dopravnej línii (v tomto prípade sú akceptované označenia vysvetlené na výkresoch alebo v textové dokumenty(Pozri tabuľku 1.1.). Na technologických zariadeniach zobrazujú tie regulačné a uzatváracie armatúry, technologické zariadenia, ktoré sa priamo podieľajú na riadení a riadení procesu, ako aj selektívne (snímače), uzatváracie a regulačné orgány potrebné na určenie vzájomnej polohy. miesta odberu vzoriek (miesta inštalácie snímačov), ako aj merania alebo kontrola parametrov (pozri tabuľku 1.2).

Kompletné zariadenia (centrálne riadiace stroje, riadiace stroje, telemechanické polozostavy a pod.) sú označené obdĺžnikom ľubovoľnej veľkosti s vyznačením typu zariadenia vo vnútri obdĺžnika (podľa dokumentácie výrobcu).

V niektorých prípadoch sú niektoré prvky technologického zariadenia znázornené aj na diagramoch vo forme obdĺžnikov označujúcich názvy týchto prvkov. Zároveň je v blízkosti snímačov, selektívnych, prijímacích a iných zariadení podobného účelu uvedený názov technologického zariadenia, ktorého sa týkajú.

Tabuľka 1.1. Označenie prepravných potrubí potrubí v súlade s GOST 14.202 - 69

Tabuľka 1.2. Symboly technologických armatúr

názov	Označenie podľa GOST 14.202 - 69
Uzatvárací posúvač (šoupátkový ventil)
Elektrický ventil
Trojcestný ventil
bezpečnostný ventil
Rotačná uzávierka (brána, brána)
Membránový pohon
Tabuľka 1.3. Výstupné elektrické spínacie prvky
názov	Označenie podľa GOST 2.755 - 87
Kontakt na spínanie silnoprúdového obvodu (kontakt stykača)
ŽIADNY kontakt
Prerušte kontakt

Na uľahčenie čítania diagramov sú na potrubiach a iných dopravných vedeniach umiestnené šípky označujúce smer pohybu látky.

Vo funkčno-technologickej schéme, ako aj na obrázku potrubia, ktorým látka opúšťa tento systém, je urobený vhodný nápis, napríklad: „Z absorpčnej dielne“, „Z čerpadiel“, „Do polymerizačného okruhu “.

Obrázok 1.2. Obrázok snímačov a selektívnych zariadení (fragment)

Bežné grafické značky automatizačných zariadení sú uvedené v tabuľkách 1.2., 1.3., 1.4 .. Symboly grafických značiek elektrických zariadení používaných vo funkčných schémach automatizácie by mali byť zobrazené v súlade s normami (tabuľka 1.3.). Ak neexistujú štandardné symboly pre akékoľvek automatické zariadenia, mali by ste prijať svoje označenia a vysvetliť ich nápisom na schéme. Hrúbka čiar týchto označení by mala byť 0,5 - 0,6 mm, s výnimkou vodorovnej deliacej čiary na symbolickom obrázku zariadenia inštalovaného na štíte, ktorej hrúbka je 0,2 - 0,3 mm.

Výberové zariadenie pre všetky trvalo pripojené zariadenia nemá špeciálne označenie, ale je to tenká plná čiara spájajúca procesné potrubie alebo aparatúru so zariadením (obr. 1.2. Zariadenia 2 a 3a). Ak je potrebné uviesť presné umiestnenie odberového zariadenia alebo miesta merania (v grafickom označení technologického zariadenia), na konci je tučne vyznačený kruh s priemerom 2 mm (obr. 1.2 zariadenia 1 a 4a). ).

Tabuľka 2.4. Podmienené grafické označenia automatizačných zariadení a zariadení

názov	Symbol podľa GOST 21.404 - 85
Primárny merací prevodník (senzor) alebo zariadenie inštalované lokálne (na výrobnej linke, prístroji, stene, podlahe, stĺpe, kovovej konštrukcii). Základné povolené
Zariadenie nainštalované na doske, diaľkové ovládanie Základné povolené
Selektívne zariadenie bez trvalého pripojenia zariadenia
Ovládací mechanizmus
Cestovný spínač
Elektrický zvonček, siréna, klaksón
Elektrický ohrievač: a) odporový, c) indukčný
Záznamové zariadenie
Žiarovka, výboj plynu (signál)
Trojfázový elektrický stroj (M - motor, G - generátor)
Jednosmerný elektrický stroj (motor M, generátor G)

Na získanie úplného (voľne čitateľného) označenia zariadenia alebo iného automatizačného nástroja sa do jeho konvenčného grafického obrázka vloží abecedný symbol vo forme kruhu alebo oválu, ktorý určuje účel, vykonávané funkcie, vlastnosti a prevádzkové parametre. Umiestnenie písmena určuje jeho význam. Teda písmená uvedené v tabuľke 1.5 sú hlavné parametre a funkcie a písmená uvedené v tabuľke 1.6 špecifikujú funkciu, parameter.

Tabuľka 1.5. Označenie hlavných meraných parametrov v automatizačných schémach

Písmeno H sa používa na označenie manuálneho ovládania. Rezervné písmená môžu byť použité na označenie hodnôt, ktoré nie sú stanovené normou: A, B, C, I, N, O, Y, Z (písmeno X sa neodporúča) . Použité rezervné písmená musia byť rozlúštené nápisom na voľnom poli diagramu.

Nižšie sú uvedené označenia pre špecifikáciu hodnôt meraných veličín.

Tabuľka 1.6. Dodatočné písmenové označenia

Písmeno slúžiace na objasnenie nameranej hodnoty sa umiestňuje za písmeno označujúce nameranú hodnotu, napríklad P, D - tlakový rozdiel (diferenciál).

Funkcie vykonávané zariadeniami na zobrazovanie informácií sú označené latinkou (pozri tabuľku 2.7).

Tabuľka 1.7. Funkčné písmená

Okrem toho je možné použiť symboly E, G, V.

Všetky vyššie uvedené písmenové označenia sú uvedené v hornej časti kruhu označujúce zariadenie (zariadenie).

Ak sa na označenie jedného prístroja používa niekoľko písmen, potom poradie ich usporiadania za prvým, označujúcim nameranú hodnotu, by malo byť napríklad: TIR - prístroj na meranie a záznam teploty, PR - prístroj na zaznamenávanie tlaku.

Pri označovaní zariadení vyrobených vo forme samostatných blokov a určených na manuálne operácie je na prvom mieste písmeno H.

Napríklad na obr. 1.2 ukazuje automatizačnú schému využívajúcu záznamové zariadenia pre pokles teploty a tlaku, kde pre tvorbu symbol zariadenie (súprava), funkčný účel je uvedený v hornej časti kruhu a jeho referenčné označenie je umiestnené v spodnej časti kruhu (alfanumerické alebo digitálne - 1, 2, 4a, 4b, 3a, 3b). Teda všetky prvky jednej množiny, t.j. jedna funkčná skupina zariadení (primárne, medziľahlé a vysielacie meracie prevodníky, merací prístroj, riadiaci prístroj, akčný člen, regulačný orgán) je označená rovnakým číslom. V tomto prípade je číslo 1 priradené k prvému (ľavému) súboru, číslo 2 - k druhému atď.

Na rozlíšenie prvkov jednej sady je vedľa čísla umiestnený abecedný index (neodporúčajú sa písmená Z a O, ktorých obrys je podobný obrysu čísel): pre primárny prevodník (snímací prvok) - index "a", pre vysielací prevodník - "b" , pre meracie zariadenie - "in" atď. Pre jednu zostavu bude teda úplné označenie primárneho meracieho prevodníka 1a, vysielacieho meracieho prevodníka lb, meracieho (sekundárneho) zariadenia 1c atď. kým výška čísla je 3,5 mm, výška písmena je 2,5 mm.