Интегрированные системы проектирования и управления. Структура и состав. Лазарева Т.Я - 30 стр.

UptoLike

щих управлений и передачи их, как заданий локальным АСР, состоящим из датчика (Д), нормирующего преобра-
зователя (НП), задатчика (Зд), локального регулятора (ЛР), исполнительного механизма (ИМ) и регулирующего
органа (РО). Локальные АСР регулируют (стабилизируют) выходную переменную на уровне задания, получае-
мого через УСО от УВМ. На оператора возлагаются функции диагностики всей АСУ ТП, коррекции алгорит-
мов контроля и управления в непредвиденных ситуациях, он также осуществляет с помощью МР и СОИ кон-
троль за состоянием ОУ и анализ оптимальных управлений (заданий), разрешает или запрещает их передачу в
локальные АСР, а также может непосредственно изменять входные переменные ОУ с помощью устройств дис-
танционного управления (ДУ) или задатчиков ЛР.
Система супервизорного управления характеризуется некоторой распределенностью функций между цен-
тральной УВМ и локальными АСР, что приводит к ее надежности и живучести по сравнению с централизован-
ной АСУ ТП.
Распределенные АСУ ТП характеризуются разделением функций контроля, обработки информации и
управления между несколькими территориально рассредоточенными УСО и вычислительными устройствами,
соединенными сетями для передачи информации и программ. Также распределенные АСУ ТП строятся на базе
объектов, расположенных на различных, отчасти далеко расположенных, закрытых и открытых площадках.
Именно эта особенность накладывает определенные структурные требования при проектировании этих систем.
Для построения таких АСУ ТП, применяемых для автоматизации сложных ОУ, проводится топологически-
пространственная или функционально-целевая декомпозиция управления.
При топологически-пространственной декомпозиции ОУ условно делится на ряд более простых локаль-
ных объектов с компактным территориальным размещением датчиков и регулирующих органов, что позволяет
приблизить УСО и УВМ к локальным объектам управления.
При функционально-целевой декомпозиции сложный ОУ подразделяется на ряд более простых локальных
объектов, каждый из которых имеет меньшее число управлений и собственный критерий качества, аддитивным
образом входящий в общий критерий оптимальности. В этом случае задача оптимизации работы всего ОУ мо-
жет быть декомпозирована на ряд более простых задач оптимального управления локальными объектами и за-
дачу координации (согласования). Такая декомпозиция задачи управления ОУ позволяет ускорить процесс на-
хождения оптимального управления, повышает надежность и живучесть АСУ ТП.
Для распределенных АСУ ТП характерно также разделение функций между средствами и оператором, а
также наличие локальных управляющих вычислительных сетей для обмена и передачи информации. При по-
строении этих систем возможны три структуры: радиальная, магистральная и кольцевая (рис. 3.4).
Радиальная структура АСУ ТП характеризуется наличием центрального узла (ЦУ) и центрального уст-
ройства связи (ЦУС), позволяющих подсоединять с помощью сетевых средств локальные технологические
станции (ЛТС), которые не имеют прямых информационных связей между собой, сообщения от одной станции
к другой проходят через ЦУ. АСУ ТП с радиальной структурой применяют для автоматизации сложных ОУ,
для которых может быть проведена декомпозиция рассматриваемых задач на ряд локальных задач оптимиза-
ции и одну задачу координации, при этом локальные задачи распределяются по соответствующим ЛТС, а зада-
ча координации решается в центральной УВМ.
Распределенная АСУ ТП с магистральной структурой характеризуется наличием единой связи или шины,
к которой с помощью устройств сопряжения (УС) параллельно подсоединяются различные абоненты (А) –
станции, микроконтроллеры и т.п. По шине в любой момент времени передается информация только от одного
абонента, получателем при этом может быть любое число станций.
а) б)
УС
А А
А А
А
УС
УС
УС УС
ЦУ
ЛТС ЛТС ЛТС
ЦУС
шина
УС УС УС
А А А