Тема реферата: Объекты и системы автоматического управления, Комплекс технических средств АСУТП, идентификация систем, методы оптимизации ХТП

Реферат является домашним заданием, включающим в себя следующие темы: Объекты и системы автоматического управления, Комплекс технических средств АСУТП, идентификация систем, методы оптимизации ХТП

1. Основные понятия об объектах и системах автоматического управления. Объект управления. Управляющая система;

2. Типовая схема автоматизации абсорбционного процесса;

3. Комплекс технических средств АСУТП. Общесистемная документация и оперативный персонал;

4. АСУТП нефтепереработки и нефтехимии. Техническое обеспечение и применение распределенных АСУТП;

5. Понятие об идентификации. Постановка задачи идентификации систем;

6. Характеристика методов оптимизации. Оптимизация химико-технологических процессов;

7. Система автоматического управления процессом алкилирования бензола.

Защита работы была в 2023 году, с отметкой "зачтено"

1. Основные понятия об объектах и системах автоматического управления. Объект управления. Управляющая система
Любая система автоматического управления (регулирования) состоит из двух основных частей: объекта управления и управляющего устройства (управляющей системы).
Объект управления – динамическая система, характеристики которой изменяются под влиянием возмущающих и управляющих воздействий. Под управлением понимаются действия, направленные на достижение цели управления, которая как правило заключается в поддержании или улучшении функционирования объекта управления.
Управление объектом в автоматических системах осуществляется с помощью управляющей системы (автоматического регулятора). Управляющая система – это система, осуществляющая воздействие на объект управления с целью обеспечения требуемого режима работы [1].
В соответствии с рисунком 1, в объект управления поступают возмущения, отклоняющие выходные параметры объекта от заданных значений. Информация о текущих значениях выходных параметров передается в управляющую систему, где они сравниваются с соответствующими заданными значениями. В результате сравнения вырабатываются управляющие воздействия на объект управления.

3. Комплекс технических средств АСУТП. Общесистемная документация и оперативный персонал.
Упрощенная структура комплекса технических средств (КТС) АСУТП представлена на рисунке 4. На ней выделены управляющая вычислительная машина (УВМ) и устройство ее сопряжения с управляемым объектом (УСО), включающее устройство сбора, преобразования и передачи информации, а также устройство передачи управляющих сигналов из УВМ на объект управления.
Как видно из рисунка, существуют два основных потока информации: измерительный от датчиков к УВМ и управляющий (командный) от УВМ к исполнительным устройствам объекта. Обмен информацией между отдельными устройствами происходит через интерфейсы, с помощью которых передаются стандартные форматы информации. Интерфейс «П» обслуживает процессор, а интерфейс «В» предназначен для устройств ввода – вывода [1]

4. АСУТП нефтепереработки и нефтехимии. Техническое обеспечение и применение распределенных АСУТП
Основными направлениями совершенствования функций контроля и управления в АСУТП является разработка алгоритмов реального времени для косвенного контроля неизмеряемых переменных, автоматизация настройки регуляторов, введение адаптивного одноконтурного и многосвязного регулирования, применение оптимального управления и экспертных систем. В основе всех указанных разработок лежит математическое моделирование технологических процессов методами статистики (объект-но-независимые пакеты), формальной кинетики (объектно-зависимые пакеты) и теории нечетких множеств (для экспертных систем) [1].
Продолжается совершенствование комплекса технических средств АСУТП. Осуществлен переход от устаревшего пневматического оборудования и традиционных щитовых систем к бесщитовым распределенным микропроцессорным АСУТП сетевой архитектуры, в составе которых широко используются IBM-совместимые компьютеры и новейшие программные средства. В управлении технологическими процессами, как правило, используются сети, являющиеся разновидностями стандартного МАР–протокола для автоматизации производства, разработанного компанией General Motors (США).
АСУТП нефтепереработки и нефтехимии традиционно строится по двухуровневому принципу.

5. Понятие об идентификации. Постановка задачи идентификации систем
Математические модели широко применяются для анализа работы технологических объектов с целью отыскания наиболее благоприятных режимов с точки зрения экономики и безопасности. Связано это с практически бесконечными возможностями испытания математической модели на ЭВМ, что обусловлено рядом факторов.
Во-первых, моделирование основано на ограниченности числа фундаментальных законов природы и принципе подобия, означающем, что явления различной физической природы могут описываться одинаковыми математическими зависимостями.
Во-вторых, экспериментирование на реальных объектах обычно ограничивается факторами экономического характера (стоимостью измерительных приборов, затратами труда, возможностью получения бракованного продукта и пр.), в то время как эксперименты на ЭВМ не требуют обычно больших затрат и полностью безопасны [1].