Системы управления дискретными технологическими процессами

В результате освоения данной главы студент должен: знать

• • задачи управления дискретным процессом пищевой промышленности; уметь
• • применять логические элементы автоматики, но назначению; владеть
• • навыками логических преобразований.

Задачи управления дискретным процессом пищевой промышленности

Дискретный технологический процесс характеризуется в основном следующими особенностями:

• — наличием отдельных операций с четко выраженным началом и концом;
• — наличием регламентированных перерывов с остановкой и выключением различных групп технологического оборудования;
• — относительной универсальностью единиц технологического оборудования, что обусловливает возможность выполнения на одном рабочем месте нескольких видов операций, например, фасовки на одном рабочем месте различных продуктов.

Это приводит, в частности, к переналадке оборудования с выпуска одного продукта на другой, выпуску продукта партиями, созданию различных технологических заделов.

Для достаточно большой части технологических процессов пищевой промышленности свойствен дискретный характер их протекания. Это требует для управления ими систем программно-логического управления, у которых прием входной и выдача выходной информации происходят дискретно через равные промежутки времени или в зависимости от характера изменения входных переменных. Переход системы управления из одного состояния к другому при выполнении определенных условий на входах происходит практически мгновенно, минуя промежуточные состояния.

Типичными представителями объектов программно-логического управления являются процессы заполнения, опорожнения и мойки группы емкостей; управление материальными потоками в производственных цехах; управление складом готовой продукции и, наконец, управление всей поточно-транспортной системой молочного завода.

Основными характеристиками, выделяющими программно-логическую систему управления, являются наличие дискретного множества внутренних состояний и свойство скачкообразного перехода их одного состояния в другое. Главными функциями этих систем являются:

• — контроль хода процесса и состояния оборудования;
• — управление исполнительными механизмами в режиме пуска и останова;
• — изменение нагрузки, включения регуляторов;
• — предупреждение аварийной ситуации.

В сравнении с ручным управлением рассматриваемые системы имеют следующие преимущества: исключается возможность ошибочных действий человека, которые могут привести к аварии или значительным материальным потерям; использование информации, значительно превосходящей объем знаний отдельного оператора и соответствующей знаниям специалистов многих смежных областей, оптимальное ведение процесса по одному или нескольким критериям.

Алгоритмы функционирования объектов управления могут быть реализованы аппаратным путем с помощью специализированных управляющих устройств или программным путем. Аппаратная реализация управляющей системы используется преимущественно в тех случаях, когда число входных параметров и внутренних состояний системы управления невелико. К таким объектам относится, например, система, управляющая мешалками емкости для хранения молока. В тех случаях, когда число входных параметров и внутренних состояний управляющей системы достаточно велико, и программу их реализации нужно периодически приспосабливать к изменениям объекта управления, более эффективно использовать контроллеры и микро-ЭВМ.

Разработка программно-логических систем представляет собой сложную задачу, для ее решения необходимо формализованное описание законов функционирования объектов и всей системы в целом. Наиболее подходящим для систем управления на предприятиях пищевой промышленности методом описания является составления серии таблиц, отражающих комплекс технологически возможных состояний объекта управления и работу устройства управления, им соответствующую.