5Задачи и функции технологического Чудинов ЭиОТОНП

1.

Задачи и функции управления
технологическим процессом
В условиях современной индустрии эффективное
управление технологическими процессами (УТП)
становится фундаментом конкурентоспособности любого
промышленного предприятия. Это сложный комплекс
организационных, технических и программных мер,
направленных на обеспечение стабильности,
безопасности и максимальной эффективности
производства.
Мы рассмотрим переход от простых систем
регулирования к интеллектуальным комплексам,
способным не только поддерживать заданные параметры,
но и прогнозировать отклонения, оптимизировать
расходы ресурсов и интегрироваться в общую цифровую
экосистему предприятия.
Выполнил студент 1 курса группы ЭиОТОНП
Чудинов Никита

2.

Фундаментальные цели управления
Главная цель управления технологическим процессом —
это достижение оптимальных технико-экономических
показателей при безусловном соблюдении требований
безопасности. Управление не является самоцелью; оно
служит инструментом для реализации бизнес-стратегии
предприятия через технологическую дисциплину.
Ключевые аспекты включают:
• Стабильность качества: минимизация вариативности
выходного продукта.
• Ресурсная эффективность: снижение удельных затрат
сырья, электроэнергии и топлива.
• Промышленная безопасность: предотвращение
аварийных ситуаций и защита персонала.
• Экологичность: контроль выбросов и соблюдение
природоохранных норм.
Управление процессом считается эффективным только тогда, когда оно балансирует между
противоречивыми требованиями: например, между ростом производительности и
сохранением ресурса оборудования.

3.

Основные группы задач УТП
Для системного подхода к управлению задачи принято
разделять на три иерархических уровня, каждый из
которых требует специфических инструментов и
компетенций.
Стабилизация
Поддержание основных параметров
(температура, давление, расход) на заданном
уровне (SetPoint) в условиях внешних
возмущений.
Программное управление
Обеспечение изменения параметров во времени
согласно технологическому регламенту
(например, графики нагрева или рецептурные
дозировки).
Оптимизация
Поиск наиболее выгодных режимов работы
оборудования в режиме реального времени для
максимизации прибыли или выхода продукта.

4.

Сбор и первичная обработка данных
Никакое управление невозможно без точных данных. Информационная функция является
фундаментом, на котором строится вся пирамида АСУ ТП.
Измерение и контроль
Фильтрация данных
Преобразование физических
Очистка сигналов от "шумов" и
величин в цифровые сигналы.
проверка их на достоверность.
Современные датчики
Алгоритмы отбраковывают
обеспечивают точность до десятых недостоверные значения,
долей процента, что критично для предотвращая ложные
химической и фармацевтической
срабатывания систем защиты.
промышленности.
Визуализация (HMI)
Представление информации
оператору в удобном виде:
мнемосхемы, тренды,
гистограммы. Хороший интерфейс
снижает когнитивную нагрузку на
персонал.

5.

Алгоритмическое воздействие на объект
Управляющая функция — это "мозг" системы, который принимает решения на основе входящей информации
и заложенных моделей.
Воздействие на
процесс
Датчик
Измеряет
параметр процесса
Изменяет
состояние объекта
Замкнутый
контур
управления
Исполнительный
механизм
Клапан или
двигатель
Контроллер
Сравнивает с
заданием
В современных системах используются сложные методы:
• ПИД-регулирование: классический метод поддержания стабильности.
• Многосвязное управление: когда изменение одного параметра (например, давления) влияет на другие
(температуру), и система учитывает эти взаимосвязи.
• Предиктивное управление (MPC): использование математической модели процесса для предсказания
его поведения в будущем.

6.

Функции противоаварийной
защиты (ПАЗ)
Безопасность — приоритет номер один. Системы ПАЗ
работают независимо от основных систем управления,
обеспечивая "последний рубеж" защиты.
Мониторинг границ
Постоянное
отслеживание
критических пределов
безопасности.
Блокировка
Автоматическая
остановка
оборудования при
возникновении
опасных условий.
Оповещение
Мгновенная сигнализация персоналу о нештатных
ситуациях.
Согласно статистике, внедрение современных систем
ПАЗ снижает риск крупных промышленных инцидентов
на 70-80%. Это не только сохраняет жизни, но и
защищает активы компании от катастрофических
убытков.

7.

Эффективность автоматизации в цифрах
Инвестиции в системы управления ТП окупаются за счет прямой экономии и повышения выхода
качественной продукции.

8.

Тренды и новые горизонты
Технологии управления продолжают эволюционировать,
интегрируя методы искусственного интеллекта и
облачные вычисления.
01
02
Цифровые двойники
Edge Computing
Создание виртуальных
Перенос вычислений
копий процесса для
непосредственно на
тестирования изменений
уровень контроллеров для
без риска для реального
мгновенной реакции.
производства.
03
AI-оптимизаторы
Нейросети, способные находить идеальные настройки
в процессах, которые слишком сложны для
классической математики.

9.

Заключение
Управление технологическим процессом — это динамическая дисциплина. Переход от
простого контроля к интеллектуальной оптимизации требует не только нового оборудования,
но и изменения подходов к управлению данными.
Интеграция
Связывайте АСУ ТП с
системами планирования
ресурсов (ERP).
Обучение
Инвестируйте в
компетенции персонала
для работы с новыми
цифровыми
инструментами.
Безопасность
Никогда не жертвуйте
функциями ПАЗ ради
кратковременной выгоды.