Материал: 1778

Для уровня II ранга и выше возможны четыре режима работы:

1)аппаратура данного i-го ранга принимает и реализует в управляющие воздействия команды (i + 1)-го ранга;

2)команды формируются непосредственно на аппаратуре i-го

ранга;

3)все функции управления с i-го ранга передаются на аппара-

туру (i 1)-го ранга;

4) часть команд на аппаратуру i-го ранга поступает с (i + 1)-го ранга, часть команд формируется на i-м ранге, часть функций управления передана на аппаратуру (i – 1)-го ранга.

Аппаратура i-го ранга соответственно должна иметь переключатели режимов на четыре положения с четкой сигнализацией положений. Перевод аппаратуры с режима 1 на режим 2 осуществляется по команде или с разрешения оператора системы вышестоящего ранга.

Передача функций управления тем или иным параметром на нижестоящий ранг осуществляется только после приема команды о передаче и подтверждения оператора системы нижестоящего ранга о готовности к принятию на себя тех или иных функций управления (формирования команд). Многоуровневая структура системы управления обеспечивает ее надежность, оперативность, ремонтопригодность. При этом легко решается оптимальный уровень централизации управления с минимальным количеством средств технологического контроля, управления и линий связи между ними.

АСУ ТП классифицируются на уровни классов 1, 2 и 3.

Кклассу 1 (АСУ ТП нижнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие агрегатами, установками, участками производства, не имеющие в своем составе других АСУ ТП (характерный пример – регуляторы).

Кклассу 2 (АСУ ТП верхнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие группами установок, цехами, производствами, в которых отдельные агрегаты (установки) имеют свои локальные системы управления, не оснащенные АСУ ТП класса 1.

Кклассу 3 (АСУ ТП многоуровневым) относятся АСУ ТП, объединяющие в своем составе АСУ ТП классов 1, 2 и реализующие согласованное управление отдельными технологическими установками или их совокупностью (цехом, производством).

Построение систем автоматизации по уровням управления определяется как требованиями снижения трудозатрат на их реализацию, так и целями (критериями) управления технологическими объ-

36

ектами. В общем случае любая система может быть представлена

конструктивной, функциональной или алгоритмической структурой.

В конструктивной структуре системы каждая ее часть представляет собой самостоятельное конструктивное целое. Примерами изображения конструктивных структурных схем системы автоматизации могут служить рис. 6 8.

В функциональной структуре каждая часть предназначена для выполнения определенной функции, в алгоритмической – для выполнения определенного алгоритма преобразования входной величины, являющегося частью алгоритма функционирования системы в целом. В проектах автоматизации изображают конструктивные структурные схемы с элементами функциональных признаков. Полные сведения о функциональной структуре с указанием локальных контуров регулирования, каналов управления и технологического контроля приводятся в функциональных схемах. Алгоритмические структурные схемы по контурам регулирования крайне необходимы при производстве наладочных работ систем автоматизации.

Контрольные вопросы

1.Что понимается под структурой управления?

2.Что такое централизованная и децентрализованная структуры системы управления?

3.Что такое одноуровневая и многоуровневая системы управления?

4.Какие системы включаются в нижний уровень многоуровневых структур управления?

5.Зачем предусмотрели несколько режимов работы конкретных уровней многоуровневых структур управления?

6.Назовите четыре режима работы i-го уровня многоуровневой структуры управления. Поясните работу одного из режимов.

7.Какие автоматизированные системы управления технологическими процессами относятся к первому классу?

8.Какие автоматизированные системы управления технологическими процессами относятся ко второму классу?

9.Какие автоматизированные системы управления технологическими процессами относятся к третьему классу?

3.2.Структурные схемы измерения и управления

На структурной схеме отображаются в общем виде основные решения проекта по функциональной, организационной и технической структурам АСУ ТП с соблюдением иерархии системы и взаи-

37

мосвязей между пунктами контроля и управления, оперативным персоналом и технологическим объектом управления. Принятые при выполнении структурной схемы принципы организации оперативного управления технологическим объектом, состав и обозначения отдельных элементов структурной схемы должны сохраняться во всех проектных документах на АСУ ТП, в которых они конкретизируются и детализируются: в функциональных схемах автоматизации, в структурной схеме комплекса технических средств (КТС) системы, в принципиальных схемах контроля и управления, а также в проектных документах, касающихся организации оперативной связи и организационного обеспечения АСУ ТП.

Исходными материалами для разработки структурных схем являются:

а) задание на проектирование АСУ ТП; б) принципиальные технологические схемы основного и вспо-

могательных производств автоматизируемого технологического объекта;

в) задание на проектирование оперативной связи подразделений автоматизируемого технологического объекта;

г) генплан и титульный список автоматизируемого технологического объекта.

Структурная схема разрабатывается на стадиях «Проект» и «Рабочий проект». На стадии «Рабочая документация» при двухстадийном проектировании структурная схема разрабатывается только в случае изменений технологической части проекта или изменения решений по АСУ ТП, принятых при утверждении проекта автоматизации.

В качестве примера на рис. 9 приведена структурная схема управления серно-кислотным производством (автоматизированная система).

На структурной схеме показывают: технологические подразделения автоматизируемого объекта (отделения, участки, цехи, производства); пункты контроля и управления (местные щиты, операторские и диспетчерские пункты и т.п.), в том числе не входящие в состав разрабатываемого проекта, но имеющие связь с проектируемыми системами контроля и управления; технологический (эксплуатационный) персонал и специализированные службы, обеспечивающие оперативное управление и нормальное функционирование автоматизируемого технологического объекта; основные функции и техниче-

38

ские средства (устройства), обеспечивающие их реализацию в каждом пункте контроля и управления; взаимосвязь подразделений автоматизируемого технологического объекта, пунктов контроля и управления и технологического персонала между собой и с вышестоящей автоматизированной системой управления (АСУ).

Элементы структурной схемы изображаются, как правило, в виде прямоугольников. Отдельные функциональные службы [отдел главного энергетика (ОГЭ), отдел главного механика (ОГМ), отдел технического контроля (ОТК) и т.п.] и должностные лица (директор, главный инженер, начальник цеха, начальник смены, мастер и т.п.) допускается изображать на структурной схеме в виде кружков с буквенным обозначением внутри.

Наименования элементов производственной структуры должны соответствовать технологической части проекта и наименованиям, используемым при выполнении других документов проекта АСУ ТП. Взаимосвязь между пунктами контроля и управления, технологическим персоналом и объектом управления изображается на схеме сплошными линиями. Слияние и разветвление линий показываются на чертеже линиями с изломом (см. рис.9). При наличии аналогичных технологических объектов (цехов, отделений, участков и т.д.) допускается раскрывать на схеме структуру управления только для одного объекта. Об этом на схеме даются необходимые пояснения.

Из структурной схемы на рис. 9 следует, что система управления основными технологическими процессами серно-кислотного производства четырехуровневая:

1)первый уровень – местное управление агрегатами, осуществляемое аппаратчиками с рабочих постов;

2)второй уровень – централизованное управление несколькими агрегатами, входящими в тот или иной технологический участок, осуществляемое старшим аппаратчиком;

3)третий уровень – централизованное управление несколькими участками, входящими в I и II (или III и IV) технологические линии серно-кислотного производства;

4)четвертый уровень – управление с диспетчерского пункта всеми технологическими линиями серно-кислотного производства, осуществляемое диспетчером.

Структурные схемы выполняются, как правило, на одном листе. Таблица с условными обозначениями (см. табл.1) располагается на поле чертежа схемы над основной надписью.

39

Рис. 9. Фрагмент структурной схемы управления и контроля серно-кислотным производством: 1 – линия связи с цеховой химической лабораторией; 2 – линия связи с пунктами контроля и управления кислотным участком; 3 – линия связи с пунктом контроля и управления III и IV технологическими линиями

40