Автоматизация технологических процессов и производств. Часть первая. Конспект лекций. Кузьменко Н.В. - 15 стр.

  2. Последовательность выбора системы автоматизации.
      Общая задача управления технологическим процессом формулируется как задача
максимизации (минимизации) некоторого критерия (себестоимости, энергозатрат, прибыли)
при выполнении ограничений на технологические параметры, накладываемых регламентом.
Решение такой задачи для всего процесса в целом трудоемко, или практически невозможно
ввиду большого числа факторов, влияющих на ход процесса. Поэтому весь процесс разбивают
на отдельные участки, которые характеризуются сравнительно небольшим числом перемен-
ных. Обычно эти участки совпадают с законченными технологическими стадиями, для кото-
рых могут быть сформулированы свои подзадачи управления, подчиненные общей задаче
управления процессом в целом.
      Задачи управления отдельными стадиями направлены на оптимизацию (в частном слу-
чае, стабилизацию) технологического параметра или критерия, легко вычисляемого по изме-
ренным режимным параметрам (производительность, концентрация продукта, степень пре-
вращения, расход энергии). Оптимизацию критерия проводят в рамках ограничений, задавае-
мых технологическим регламентом. На основании задачи оптимального управления отдель-
ными стадиями процесса формулируют задачи автоматического регулирования технологиче-
ских параметров для отдельных аппаратов.
      Важным этапом в разработке системы автоматизации является анализ основных аппа-
ратов как объектов регулирования, т. е. выявление всех существенных входных и выходных
переменных и анализ статических и динамических характеристик каналов возмущения и регу-
лирования. Исходными данными при этом служат математическая модель процесса и (как
первое приближение) статическая модель в виде уравнений материального и теплового балан-
сов. На основе этих уравнений с учетом реальных условий работы аппарата все существенные
факторы, влияющие на процесс, разбиваются на следующие группы.
      Возмущения, допускающие стабилизацию – это независимые технологические пара-
метры, которые могут испытывать, существенные колебания, однако по условиям работы мо-
гут быть стабилизированы с помощью автоматической системы регулирования. К таким па-
раметрам обычно относятся некоторые показатели входных потоков. Так, расход питания
можно стабилизировать, если перед аппаратом имеется буферная емкость, сглаживающая ко-
лебания расхода на выходе из предыдущего аппарата; стабилизация температуры питания
возможна, если перед аппаратом установлен теплообменник, и т. п. При проектировании сис-
темы управления целесообразно предусмотреть автоматическую стабилизацию таких возму-
щений. Это позволит повысить качество управления процессом в целом. В простейших случа-
ях на основе таких систем автоматической стабилизации возмущений строят разомкнутую
(относительно основного показателя процесса) систему автоматизации, обеспечивающую ус-
тойчивое ведение процесса в рамках технологического регламента.



                                           15