ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ АИС.

ВВЕДЕНИЕ.

Широкое распространение сложных автоматизированных технологических комплексов, включающих в себя объекты управления технологическими процессами, остро поставили задачу сокращения сроков их разработки и внедрения при соблюдении условий обеспечения высокого качества проектов. Одним из наиболее эффективных средств решения поставленной задачи является использование имитационного моделирования и тренажеров в системах отладки АСУТП.

В настоящее время в развитии имитационного моделирования сложных систем преобладают две тенденции: разработка универсальных систем автоматизированного конструирования имитационных моделей для объектов произвольного вида; создание узкоспециализированных моделей разового применения. Использование универсальных средств автоматизации моделирования имеет следующие недостатки: каждый раз требуется заново выполнять формализацию и описание модели на специализированном языке; вновь решать вопросы о ее информационном обеспечении, структуризации входных данных, обработке и интерпретации результатов моделирования. Большинство технологических процессов в нефтехимии связано с использованием агрегатов, представляющих собой гидравлическую емкость(отстойник),пневматическую емкость (газосепаратор) или тепловую емкость(теплообменник). Каждая из этих емкостей может быть описана уравнением инерционного звена:

Tdx/dt + x = kx, (1)

Где x – переменная состояния(уровень, давление, температура),

T – постоянная интегрирования объекта управления.

Если использовать уравнение (1) в качестве математической модели объекта управления,то для синтеза регулятора, вырабатывающего управление u,необходимо каждый раз определять время интегрирования T, которое в зависимости от технологического режима может изменяться. К недостаткам создания узкоспециализированных имитационных моделей следует отнести: большую трудоемкость и длительность разработки; недостаточную обоснованность проектных решений. Отмеченные недостатки, свойственные как универсальному, так и узкоспециализированному подходам к созданию автоматизированных систем проектирования имитационных моделей, можно ликвидировать путем создания проблемноориентированных систем многоцелевого назначения. В таких системах роль универсальных(инвариантных) подсистем отводится подсистемам аналитического конструирования и последующей отладке регуляторов различных типов; создания помех с помощью генераторов псевдослучайных чисел; обмена информацией с другими приложениями, осуществляющими доступ к данным, зарегистрированным в архивах. Эти приложения могут располагаться как на одном компьютере, так и быть распределенными по сети; отображения информации с помощью использования стандартных средств создания экранных форм(визуализация трендов, гистограмм и других динамических форм отображения). Роль узкоспециализированных подсистем отводится так называемым функциональным подсистемам, имитирующим процесс функционирования технологических агрегатов в заданном режиме. Функциональные подсистемы – это набор модулей, каждый из которых представляет собой настраиваемую имитационную модель конкретного технологического агрегата. Как правило, на отдельном технологическом агрегате выполняется технологическая операция, входящая в состав технологического процесса. В целом технологический процесс можно представить в виде совокупности технологических операций, соединенных между собой в последовательные,параллельные и циклические цепочки. Имея библиотеку настраиваемых функциональных модулей, можно создавать имитационную модель технологического процесса произвольной структуры и исследовать его устойчивость и управляемость в различных технологических режимах и в условиях искусственно создаваемых производственных помех.

С задачей имитационного моделирования АСУТП тесно связана задача формирования необходимого уровня профессиональной подготовки человека-оператора для управления соответствующими технологическими процессами. Последнее обусловлено тем, что человек-оператор обычно принимает наиболее сложные ответственные решения по управлению технологическим процессом, причем от правильности его действий,умения найти и реализовать в сложной ситуации правильное решение зависит не только эффективность выполнения задач, возлагаемых на управляемый объект, но в ряде случаев целостность самого объекта и безопасность людей. Повышение роли операторов, связанное с необходимостью управления все более усложняющимися технологическими процессами, остро ставит проблему совершенствования методических и технических средств профессионального отбора и подготовки операторов. Наиболее эффективным средством формирования и развития знаний и профессиональных навыков, необходимых оператору в реальных условиях деятельности являются тренажеры.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ АИС.

Дата добавления: 2015-11-26