Назначение, цель и функции АСУ ТП

АСУ ТП предназначена для целенаправленного управления технологическим процессом и обеспечения информацией смежных и вышестоящих автоматизированных систем управления.

Целью АСУ ТП является обеспечение оптимального в определённом смысле функционирования технологического процесса.

Функцией АСУ ТП называется совокупность её действий, направленных на достижение определённой цели. Различают три функции АСУ ТП: управляющую, информационную и вспомогательную.

К управляющей функции АСУ ТП относятся: программные изменения режима (пуск-остановка машин и агрегатов, аварийные блокировки, распределение нагрузки между агрегатами и т.п.); логическое управление, например определение “узкого места” и согласования нагрузок технологического оборудования; оптимизация установившегося режима технологического процесса; оптимальное управление переходными режимами управляемого процесса; автоматическое регулирование и стабилизация отдельных параметров технологического процесса; реализация управления исполнительными органами.

Информационная функция включает получение. Обработку и передачу информации о состоянии технологического объекта управления (ТОУ).

На вспомогательные функции АСУ ТП возлагается контроль за правильностью её функционирования, реализация и контроль информационного обмена с системами управления более высокого уровня, слежение за астрономическим временем и отчёт временных интервалов, воздействие на определённые средства АСУ ТП и т.д.

На рисунке 4.1 приведена обобщенная функциональная структура АСУ ТП.

Рисунок 4.1

4.3 Схемы автоматического регулирования процесса ректифи­кации

Наиболее сложными объектами являются ректификационные колонны, в которых происходит основной процесс разделения газовой смеси на фракции. Существующий метод контроля процесса разделения включает операции измерения параметров технологического процесса по колоннам и фракционного состава выходных про­дуктов, сопоставление данных о качестве выходных продуктов и области допустимых значений контролируемых параметров по регламенту установки и представление результатов сравнения управляющему персоналу для принятия решения. Такая техноло­гия контроля позволяет схеме управления обеспечить заданное качество выходных продуктов.

Если по технологическому режиму предусмотрена работа ректификационных колонн при постоянной нагрузке и свойства их стационарны, то алгоритм функционирования заключается в стабилизации всех параметров процесса при рассчитанных оп­тимальных значениях. В случаях, когда возможны значительные изменения нагрузки колонн по составу или количеству исходной смеси или нестационарности их характеристик, стабилизация параметров может привести к неэкономичному ведению процес­са, т.е. целесообразна автоматизация управления.

Из рассмотрения динамических характеристик объекта (большие инерционность и запаздывание) следует, что система регулирования по отклонению управляемых величин может дать удовлетворительные результаты только при небольших и медлен­ных возмущающих воздействиях. При больших и быстрых изме­нениях количества и состава исходной смеси нужно применять более сложные комбинированные системы регулирования.

Существует несколько схем автоматического регулирования процесса ректификации:

- схема стабилизации процесса по отклонению регулируемых величин. Идея построения таких схем заключается в стаби­лизации процесса путем устранения основных возмущаю­щих воздействий и исключения или ослабления внутренних и внешних связей в системе автоматического регулирова­ния. Однако рассчитывать на получение продуктов точно заданного состава при больших и быстрых изменениях ко­личества и состава исходной смеси при такой схеме регу­лирования нельзя.

- комбинированная схема стабилизации процесса ректифи­кации. Здесь сочетаются два принципа регулирования - по отклонению регулируемых величин и по возмущающему воздействию. Это позволяет своевременно автоматически корректировать работу регуляторов с учетом основных возмущающих воздействий и получать опережающие им­пульсы, уменьшающие запаздывания объекта регулирова­ния. При правильном подборе степени взаимных связей ре­гуляторов в комбинированных схемах можно значительно улучшить качество регулирования по сравнению с регули­рованием только по отклонению параметров.

- система оптимального управления процессом ректифика­ции. Критерием оптимальности здесь является автоматиче­ский выбор оптимальной нагрузки колонны для переработ­ки заданного количества исходной смеси в течении запла­нированного времени при минимальной себестоимости и при заданном качестве продуктов.

Дата добавления: 2015-11-26