Разработать схему автоматизации технологического процесса производства патоки

Откорректированное задание поступает на контроллер с пульта управления ПТК и АРМ технолога (6−3). Такое построение контура регулирования позволяет реализовать его работу как в автоматическом режиме, так и в режиме дистанционного управления. Для обеспечения постоянного прохождения сиропа через патронные фильтры, что является непременным условием их работы, предусмотрен аварийный режим работы фильтров на рециркулирующем сиропе. Включение этого режима (срабатывание клапанов рециркуляции) происходит при снижении уровня в сборнике сиропа перед патронными фильтрами с использованием логико — программного контроллера ТК-301 (7−1) с выходом на ЦАП (ADAM-4021) и клапан (7−2).

Заключение

.

АСУТП предназначена для автоматического сбора информации о ходе технологического процесса, обработки ее, выработки управляющих воздействий для его корректировки и диалога с оператором-технологом в случае значительных нарушений технологических режимов, подготовки отчетных документов. Составной частью АСУТП является ИИС. В настоящее время АСУТП широко применяются в промышленности, особенно там, где выполняются сложные технологические процессы с большим количеством контролируемых параметров и управляющих воздействий, с целью разгрузки оператора от рутинной работы и сосредоточения его внимания на тех случаях, когда требуется его вмешательство. Автоматизированные системы управления технологическими процессами отличаются от систем автоматического управления (регулирования) более широким диапазоном автоматизируемых функций управления. АСУТП выполняют следующие основные функции: централизованного контроля, определяют оптимальный технологический режим, удовлетворяющий выбранному критерию; формируют и реализуют управляющие воздействия, обеспечивающие ведение оптимального режима; корректируют математическую модель объектапри изменениях на объекте; рассчитывают и регистрируют текущие и обобщенные технологические и экономические показатели; оперативно распре-деляют материальные потоки и энергию между технологическими агрегатами и участками; оперативно распределяют вспомогательные механизмы и ремонтные средства; оперативно корректируют суточные и сменные плановыезадания по выпуску продукции. Перечисленные функции могут быть реализованы, как правило, при использовании ЭВМ. Поэтому наличие ЭВМ в контуре управления процессом считается одной из отличительных черт АСУТП. В зависимости от способа включения ЭВМ в контур управления можно выделить пять разных типов структур АСУТП, различающихся характером функций управления.

1. ЭВМ в режиме сбора информации. Параметры технологических процессов, измеренные датчиками, преобразуются в цифровую форму средствами сопряжения и вводятся в ЭВМ. После обработки в ЭВМ оперативная информация о ходе процесса поступает на средства отображения технологических параметров; статистическая информация, предназначенная для регистрации, а также вычисленные экономические и технологические показатели печатаются в виде документа. Системы сбора и обработки данных выполняют в основном те же функции, что и систем централизованного контроля, и являются более высокой ступенью их организации. Такие системыиспользуются при управлении технологическими и производственными процессами в тех случаях, когда существуют причины, по которым определение технологического режима и формирование управляющих воздействий должны выполнять люди.

2. ЭВМ в режиме советчика. В таких системах кроме сбора и обработки информации выполняются следующие функции: определение рационального технологического режима по отдельным технологическим параметрам или всему процессу в целом; определение управляющих воздействий по всем или отдельным управляемым переменным процесса; определение значений уставок локальных регуляторов. В системах-советчиках данные о технологическом режиме и управляющих воздействиях поступают через средства отображения информации в форме рекомендаций оператору, который может принять или отвергнуть их. Решение оператора основывается на собственном понимании хода технологического процесса и опыте управления им. В одних случаях вычисления управляющих воздействий производятся всякий раз, когда фиксируется отклонение параметров процесса от заданного технологического режима. Процесс вычисления инициируется программой-диспетчером, которая содержит подпрограмму анализа состояния процесса. В других случаях вычисления инициируются оператором в формезапроса. Системы-советчики применяются в тех случаях, когда требуется осторожный подход к решениям, выработанным формальными методами, что связано с неопределенностью в математическом описании управляемого процесса. Неопределенность может выражаться в следующем:

математическая модель недостаточно полно описывает процесс, т.к. связывает лишь часть управляющих и управляемых переменных процесса;

— математическая модель адекватна процессу лишь в узком интервале изменения технологических параметров;

— математическая модель процесса слишком сложна для реализации в составе АСУТП;

— расчеты по математической модели не могут быть выполнены в реальном времени;

— критерии управления носят качественный характер и существенно изменяются в зависимости от большого числа внешних факторов. Неопределенность описаний может быть вынужденной, отражающей плохую изученность сложного процесса, так и преднамеренной, вызванной тем, что реализация полной и адекватной модели требует применения крупной дорогостоящей ЭВМ, что в данном случае экономически не оправдывается.

3. ЭВМ в режиме супервизорного управления. АСУТП, функционирующая в режиме супервизорного управления, представляет собой двухуровневую иерархическую систему. Нижний уровень, непосредственно связанный с процессом, образуют локальные регуляторы отдельных технологических параметров. На верхнем уровне управления установлена ЭВМ, основной функцией которой является определение оптимального технологического режима и вычисление на его основе значений уставок локальных регуляторов. Входной информацией для вычисления уставок являются значения некоторых управляемых параметров, измеряемые датчиками регуляторов и контролируемые параметры состояния процесса, измеряемые датчиками. Оператор спульта управления имеет возможность вводить дополнительную информацию, в частности, изменять ограничения на управляемые и управляющие переменные, уточнять критерий управления в зависимости от внешних факторов. Возможны два варианта реализации супервизорного управления: с математической моделью и без нее.

Если имеются достаточно адекватная и простая модель процесса и критерий управления (целевая функция), то вычисление уставок регуляторов может быть организовано как решение задачи оптимального управления. В тех случаях, когда из-за сложности процесса не ставится задача оптимального управления, управление можно организовать как процесс экспериментального поиска экстремума целевой функции управления, когда оптимальный технологический режим ищется методом проб и ошибок. Супервизорный режим позволяет осуществлять автоматическое управление процессом. Роль оператора сводится к наблюдению за процессом и, в случае необходимости, к корректировке цели управления и ограничений на переменные.

4. ЭВМ в режиме непосредственного цифрового управления. В отличие от супервизорного управления при непосредственном цифровом управлении управляющие воздействия рассчитываются ЭВМ и передаются непосредственно на исполнительные органы. Режим непосредственного цифрового управления позволяет исключить локальные регуляторы с задаваемойуставкой. Как в случае с супервизорным управлением, задача оператора заключается в наблюдении за процессом и его корректировках в случае необходимости.

5. Иерархические системы управления. Если одноуровневая структура АСУТП не обеспечивает требуемого режима функционирования сложного технологического объекта, то систему управления можно построить как многоуровневую — в виде отдельных подсистем, между которыми установлены отношения соподчинения. Каждая подсистема имеет ЭВМ, работающую в одном из описанных выше режимов. Функции управления могут быть распределены между уровнями, например, следующим образом. Нижний (первый) уровень управления непосредственно управляет технологическими операциями. Второй уровень выполняет функции расчета и оперативной корректировки режимов технологических операций.

Третий уровень управления представляет собой центральную управляющую подсистему, решающую задачи расчета и оперативной корректировки технологического режима всего процесса в целом. Используемая литература: 1. Благовещенская ММ. и др. &# 39;" Автоматика и автоматизация пищевых производсгв" - М. ВО Агропроиздат 1991 — 239 с. Соколов В, А «Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности» — М Агропромиздат, 1991 -445 с.

Петров И.К."Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности" М Агропромиздат, 1936;376 с.

4. Черенков в.В. «Промышленные приборы и средства автоматизации'. Справочное пособие Л. Машиностроение, 1987 — 684 с. 5. Петров И. К. и др. & quot;Приборы и средства автоматизации для пищевойпромышленности» .- М Легкая и пищевая промышленность.

1981. — 414 с. ГОСТ 21 404 — 85. Условные обозначения приборов и средств автоматизации всхемах.

ГОСТ 2701 — 68. ЕСКД. Схемы Виды и типы Общие требования к выполнению. ГОСТ 2749– — 68. Обозначения условные графические в схемах.