f964ef1a4df44c028309fbab37947ac7

1. Электромонтаж и промышленная автоматизация

ЭЛЕКТРОМОНТАЖ
И
ПРОМЫШЛЕННАЯ
АВТОМАТИЗАЦИЯ

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ

Основными целями автоматизации являются
повышение производительности и эффективности
труда
улучшение
качества продукции,
планирования и управления
оптимизация
устранение человека от работы в условиях, опасных
для здоровья
Задачи автоматизации основываются на
необходимости:
ликвидация неэффективных методов контроля и
регулирования
снижение роли человека в процессе производства
ЭЛЕКТРОМОНТАЖ И ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
2

3. ТЕРМИНОЛОГИЯ

АСУ
АСУ ТП
САПР
ТОУ
В зависимости от вида деятельности выделяют следующие
виды автоматизированных систем:
•АСУ — автоматизированные системы управления;
•САПР — системы автоматизированного проектирования;
•АСНИ
—
автоматизированные
системы
научных
исследований
и т.д.
В
зависимости
от
вида
управляемого
объекта
(процесса) АСУ различают, в частности:
•АСУ ТП — автоматизированные системы управления
технологическими процессами;
•АСУП
—
автоматизированные
системы
управления
3
предприятиями

4. ТЕРМИНОЛОГИЯ

АСУ
АСУ ТП
САПР
ТОУ
АСУ ТП
В нашей стране под промышленной автоматизацией
понимают автоматизированные системы управления
технологическими
процессами
в
промышленном
производстве.
АСУ ТП - это автоматизированная система управления,
обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку
информации, необходимой для оптимизации управления
технологическим
объектом
управления
(ТОУ)
в
соответствии с принятыми критериями.
4

5. ТЕРМИНОЛОГИЯ

АСУ
АСУ ТП
САПР
ТОУ
Технологический объект управления
Объект управления, включающий технологическое оборудование и
реализуемый в нём технологический процесс, осуществляемый по
соответствующим инструкциям или технологическим регламентам.
К ТОУ относятся:
а) технические агрегаты и установки, реализующие самостоятельный
технологический процесс:
электродвигатели;
насосные агрегаты;
вентиляторы;
печи;
горелки;
котлы и т. п.
5

6. ТЕРМИНОЛОГИЯ

АСУ
АСУ ТП
САПР
К ТОУ относятся:
б) отдельные производства, которые управляются путём реализации
рациональных режимов работы взаимосвязанного технологического
оборудования:
производственные линии
линии транспортировки и т. д.
Автоматизированный технологический комплекс (АТК)
Совокупность совместно функционирующих ТОУ и управляющей им АСУ
ТП.
ТОУ
6

7. ТЕРМИНОЛОГИЯ

ТП
ТО
Технологический процесс
Согласно п.1 ГОСТ 3.1109-82 ЕСТД, это часть производственного процесса,
содержащая целенаправленные действия по изменению и (или)
определению состояния предмета труда.
В процессе производства готовой продукции предмет труда может
подвергаться изменениям своего:
местоположения;
физического состояния;
свойств;
формы;
материала
7

8. ТЕРМИНОЛОГИЯ

ТП
ТО
Технологическая операция
Согласно п. 2 ГОСТ 3.1109-82 ЕСТД, это законченная часть
технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте,
направленная на получение какого-либо промежуточного результата
производства.
Примерами технологических операций являются:
загрузка;
нагрев;
томление;
штамповка;
травление;
дробление;
резка
сварка;
обжиг;
клеймение;
окраска;
подача воды и т.д.
8

9. Критерии качества управления

КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ
Критерии качества управления — это численные
показатели,
которые
характеризуют
эффективность
работы ТОУ. Значения этих показателей напрямую зависят
от управляющих воздействий.
В качестве критериев качества управления могут использоваться
два основных типа показателей:
Технические параметры:
Технико-экономические
показатели:
температура;
давление;
максимальное отклонение от
заданного размера;
концентрация и другие
параметры, важные для
технологического процесса.
удельные затраты сырья и
энергии;
соотношение «скорость —
качество»;
иные экономические и
технические метрики
9

10. ФУНКЦИИ АСУ ТП

Все функции АСУ ТП принято делить на три категории:
1. Информационная получение информации о
состоянии ТОУ, её обработка,
хранение и передача
персоналу АСУ ТП или во
внешние системы
2. Управляющая - выработка
и реализация управляющих
воздействий на ТОУ
3. Вспомогательная - контроль функционирования
технических и программных средств самой АСУ ТП
10

11. Информационная функция АСУ ТП

ИНФОРМАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ АСУ ТП
сбор информации о технологических параметрах и состоянии оборудования;
преобразование сигналов в данные для дальнейшего использования;
контроль за предельными уровнями технологических параметров;
косвенное измерение параметров;
ввод информации с пульта управления или АРМ;
обмен информацией между вычислительными средствами АСУ ТП;
формирование и выдача аварийных и предупреждающих сигналов в виде звуковой и световой
сигнализации;
визуализация информации;
архивирование информации;
прогнозирование аварийных ситуаций.
11

12. Управляющая функция АСУ ТП

УПРАВЛЯЮЩАЯ ФУНКЦИЯ АСУ ТП
стабилизация технологических параметров (давление, температура, уровень и т. д.);
поддержание определённого соотношения между параметрами (например, соотношение «газ/воздух»,
соотношение «руда/вода» и т. д.);
управление оборудованием по заданному алгоритму;
пуск и останов отдельных агрегатов и технологических линий в целом;
аварийные отключения и блокировки;
выдача рекомендаций оператору
12

13. Вспомогательная функция АСУ ТП

ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ АСУ ТП
проверка исправности технических средств АСУ ТП;
автоматический ввод резервных устройств АСУ ТП;
сообщение персоналу о причинах и характере неисправности АСУ ТП;
диагностика отсутствия обмена данными между компонентами АСУ ТП.
13

14. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ АСУ ТП

Если рассматривать современные АСУ ТП как сложные
комплексные изделия, можно сделать вывод, что они
имеют
свой
жизненный
цикл,
состоящий
из
предпроектных и проектных стадий, ввода в действие и
эксплуатации.
14

15.

Предпроектные стадии
Проектные стадии
Стадии реализации
1. Формирование требований
1. Эскизный проект
1. Ввод в действие
2. Разработка концепции АС
2. Технический проект
2. Сопровождение
3. Техническое задание
3. Рабочая документация
15

16. Пример автоматизации технологического процесса

ПРИМЕР АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ТО 1 дозирование
ТО 2 смешивание
ТО 3 выгрузка
16

17. Степени автоматизации

СТЕПЕНИ АВТОМАТИЗАЦИИ
Принято различать следующие степени автоматизации производственного ТП:
Частичная — распространяется только на отдельные технологические операции
или установки.
Комплексная — выполнение всего комплекса операций ТП при помощи
автоматики; оператор наблюдает за ходом процесса и изменяет режим работы.
Полная — все основные и вспомогательные установки способны работать в
автоматическом режиме в течение длительного периода без непосредственного
участия человека.
17

18. Режимы управления в рамках АСУ ТП

РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ В РАМКАХ АСУ ТП
Автоматизированный
«ручной»
режим
—
оператор самостоятельно принимает решения и
вручную задаёт команды системе, используя
интерфейс АСУ ТП. Система лишь помогает
выполнять действия (отображает параметры, даёт
подсказки), но ключевое управление остаётся за
человеком.
18

19.

19

20. Режимы управления в рамках АСУ ТП

РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ В РАМКАХ АСУ ТП
Автоматизированный режим «советчика» —
система анализирует ситуацию, предлагает
оптимальные решения (например, параметры
работы оборудования), но окончательное решение
и ввод команд остаётся за оператором. АСУ ТП
выступает в роли «эксперта», снижая нагрузку на
персонал и минимизируя ошибки.
20

21.

21

22. Режимы управления в рамках АСУ ТП

РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ В РАМКАХ АСУ ТП
Автоматический режим косвенного управления —
система
самостоятельно
корректирует
работу
оборудования через промежуточные звенья (например,
изменяет уставки регуляторов, настраивает параметры
контуров
управления).
Прямого
управления
исполнительными механизмами нет — изменения
происходят через настройки. Используется для
поддержания стабильных режимов работы.
22

23.

23

24. Режимы управления в рамках АСУ ТП

РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ В РАМКАХ АСУ ТП
Автоматический
режим
непосредственного
управления — АСУ ТП полностью берёт на себя
управление исполнительными механизмами (клапанами,
двигателями, приводами) без участия оператора.
Система
самостоятельно
анализирует
данные,
принимает решения и выдаёт команды в реальном
времени. Применяется в высокоавтоматизированных и
опасных процессах, где скорость реакции критична
24

25.

25

26. СПАСИБО!

ПРЕПОДАВАТЬ КУРС
26