Системы реального времени. Технологические процессы. Функции АСУ ТП в реальном времени. Информационный подход. Модели и алгоритмы управления

Страницы работы

Содержание работы

СИСТЕМЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Введение.

Технологические процессы. Функции АСУ ТП в реальном времени.

СРВ – автоматические/автоматизированные системы, управляющее воздействие которых вырабатывается/вычисляется в промежутке времени между двумя соседними порциями информации с объекта управления (ОУ).

Функцией АСУ ТП называют совокупность действий, направленных на достижение частной цели управления. Отличительной особенностью функций является их законченность с технологической точки зрения, т.е. функция включает: получение информации из вне, её обработку и выдачу результатов так же во внешнюю среду.

Для каждой функции реализуется полный набор определенных операций.

Технологический процесс – это совокупность трех действий: накопление, переработки и транспортировки над 3-мя субстанциями: веществом, энергией и информацией.

В зависимости от вида субстанции различают:

·  информационные процессы (процессы обработки данных)

·  технологические процессы (процессы энергии и вещества)

Функции программно-технических комплексов.

Основные функции: (располагаются по мере усложнения)

1.  измерение

2.  контроль

3.  регулирование

4.  управление

5.  оптимизация

6.  адаптация

Функции оперативного управления:

1.  отображение

2.  регистрация

3.  сигнализация

4.  принятие решений

5.  ручное управление

Вспомогательные функции:

1.  самодиагностика

2.  реконфигурация

3.  резервирование

4.  рестарт

5.  передача данных

6.  контроль времени

Объекты реального времени делятся на два класса: дискретные и непрерывные процессы (рассматриваются за определенный промежуток времени).

Дискретные процессы – такие процессы, для которых можно определить точный момент начала и окончания производственного цикла / технологического действия.

Непрерывные процессы – такие процессы характеристики, состояния которых изменяются непрерывно во времени и по множеству значений этих параметров в некоторых пределах.


Развитие и современные методы управления ТП в реальном времени.

Самая простая схема управления

Измерительные преобразователи/датчики

|

устройства, преобразующие одну величину в другую

yк = const   значение уставки;

у » yк ;

у Î U;

ОС – обратная связь должна быть отрицательной, что бы система была устойчивой.

Для управления обязательно должны быть ресурсы, т.к. нет ресурсов нет и управления.

Усложненная схема управления

Условия, при которых система устойчива.

Условия устойчивости системы управления на описательном уровне является необходимость воздействовать на объект управления в направлении, обратном  изменению выходной координаты (ООС – усиление).

Структура современной системы управления в реальном времени.

Практически все производственные системы стоятся на основе автоматизированных систем. Большинство современных систем управления реального времени состоят из комплекса, образующегося посредством вычислительных систем и человека, выступающего в качестве диспетчера, оператора и т.д.

P – энергия,

Q – материальные потоки,

Y – выходной продукт,

Z – состояния технологических агрегатов,

D – датчики.

I – замкнутый контур управления

II – замкнутый контур управления

Результатом вычисления в реальном времени является управляющие воздействие на объект/процесс.

Дисплей – устройство отображения информации.

Современные системы управления (СУ) производственными процессами состоят из двух контуров управления - автоматического управления и контура автоматизированного управления.

Первый контур включает в себя технологический объект как источник информации, комплекс датчиков, вычислительный комплекс и исполнительное устройство воздействия на объект.

Второй контур кроме выше названного включает устройство отображения оператора (одного или нескольких), устройство ввода.

Ввод непрерывной информации в ЭВМ

На входе неэлектрический сигнал, на выходе – электрический.

Каждый из датчиков имеет свою зависимость выходных сигналов от входа.

ei = fi(Zi); ei=KDi*Zi , где  KDi - линейное преобразование.

Каждый из датчиков характеризуется либо коэффициентом К, либо своей функцией f.

УВК – управляющий вычислительный комплекс – состоит из нескольких вычислительных машин (ВМ)

ВМ – машина последнего действия

КАС – коммутатор аналоговых сигналов

КАС – это внешнее устройство, управляемое ВМ (устройство вывода).

По программе в данный момент КАС должна подключить один из входов к своему выходу.

Контроллер является преобразующим электронным устройством, левая часть которого характерно отображает данное внешнее устройство (КАС), правая часть характерна для процессора, с которым работает данное внешнее устройство.

Основные функции контроллера:

а) со стороны внешнего устройства (ВУ):

·  принять сигналы/передать на него

б) со стороны шины:

Похожие материалы

Информация о работе