Автоматизовані системи управління

Глава перша

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ

АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ

Перш ніж перейти до розгляду основних визначень, які застосовуються в області автоматизованих систем управління, спробуємо визначити термін система, який останнім часом вживається дуже часто в самому широкому сенсі. Загальноприйнятого, єдиного визначення цього терміну досі, на жаль, не існує. Проте автори більшості монографій, довідників і словників користуються тлумаченнями і визначеннями, близькими до наступного: система - це сукупність взаємодіючих елементів. Іншими словами, вважається, що будь-яка система являє собою не просто набір елементів (хоча б і мають спільну ознаку), а певну цілісність, яка забезпечує наявність зв'язків і взаємодії між її елементами. Часто підкреслюються також важливі особливості, властиві багатьом технічним, соціальним і біологічним системам: наявність єдиної мети і як наслідок цілеспрямований характер взаємодій елементів.

Будь-яка система існує не сама по собі, а в оточенні зовнішнього середовища, яке взаємодіє з нею в цілому або з окремими її елементами. Взаємодія елементів системи як між собою, так і з зовнішнім середовищем вносить відому невизначеність у поняття про межі системи і ускладнює її локалізацію. Тому зазвичай доводиться обмежувати число враховуючих взаємозв'язків, відкидаючи несуттєві, мало впливають на функціонування системи і на точність одержуваних моделей. У міру розширення і уточнення знань про систему, у міру складання усе більш точної її моделі необхідно знову повертатися до питання про межі системи, взаємозв'язках її із зовнішнім середовищем, коректуючи первинне уявлення.

З необмеженої кількості різних систем надалі буде розглянутий докладно лише один їх клас - системи управління процесами виробництва продукції на промислових підприємствах. Самі процеси матеріального виробництва (разом з обладнанням, в якому або за допомогою якого вони здійснюються) теж можна вважати системами. Однак далі вони будуть цікавити нас лише як об'єкти управління.

Зауважимо, що практично всі сучасні процеси виробництва повинні виконуватися відповідно до відповідних інструкцій, правил, регламентних норм. Їх вибором займаються технологи спеціалісти за технологією, тобто способам здійснення різноманітних перетворень предметів праці в ході виробництва. Відповідно процеси перетворення вихідних матеріалів (сировини, напівфабрикатів, заготовок і т. д.) в готову продукцію називають технологічними процесами.

Здійснення будь-якого технологічного процесу в матеріальному виробництві вимагає виконання, на перший погляд, допоміжних, але насправді дуже важливих дій по управлінню ним, тобто по зміні ходу процесу а бажаному напрямку. Саме тому технологічні процеси виробництва можуть і повинні розглядатися як керовані об'єкти.

Щоб отримати уявлення про особливості та характер функціонування сучасних систем управління технологічним об'єктом, розглянемо їх загальну структурну схему, представлену на рис. 1.1. Поточна інформація про стан технологічних процесів, що протікають в керованому об'єкті, надходить у керуючу систему, що виконує ряд дій, починаючи зі збору інформації і кінчаючи впливом на об'єкт управління. Інформація, яка надійшла від об'єкта порівнюється із завданням системи управління, яке формується поза неї з урахуванням мети функціонування системи. Результати порівняння аналізуються, після чого готуються і приймаються рішення. На рисунку показана також можливість прийняття рішень на підставі результатів контролю і аналізу

А. Автоматизована система управління підприємства (АСУП) призначена для-вирішення основних завдань управління виробничо-господарською діяльністю промислового підприємства в цілому і (або) його самостійних частин на основі застосування економіко-математичних методів і засобів обчислювальної техніки.

Проблема автоматизованого управління сучасним промисловим підприємством відноситься до числа вельми складних і трудомістких. Відзначимо основні особливості АСУП, які визначають специфічні трудності їх створення і використання:

а) домінуюче значення в АСУП мають економічні завдання управління: нормальне функціонування підприємства можливе лише при наявності неперервних зв'язків між виробництвом і постачанням, виробництвом та фінансовими засобами, виробництвом і реалізацією готової продукції;

б) визначальними в управлінні підприємством являються не технологічні обмеження, а (директивні вказівки) у вигляді плану, що мають силу закону і обов’язкові до виконання;

в) істотний постійний взаємозв'язок між багатьма іншими підприємствами (організаціями) та наявність внаслідок-цього таких специфічних завдань, як управління постачанням, збутом, фінансовою діяльністю, складання статистичної звітності, облік вартісних показників, проблеми бухгалтерського обліку, економіко-статистичні розрахунки і т. д.;

г) важливу роль відіграють різноманітні завдання управління людьми і трудовими ресурсами (підготовка наказів та розпоряджень, контроль за прийомом і звільненням, розрахунок заробітної плати, контроль за її плануванням і витрачанням і т. д.);

д) в АСУП використовуються специфічні форми зберігання та руху інформації - документообіг, пов’язаний за участю у вирішенні загальної задачі управління великого колективу людей.

Внаслідок сильної взаємопов'язаності різних показників роботи підприємства основним критерієм управління для АСУП є прибуток підприємства за планований період (наприклад, за 1 рік). Максимізація цього критерію при обліку інших показників у вигляді відповідних обмежень може часто вважатися формалізованою метою роботи підприємства.

Б. Автоматизована система управління технологічним процесом – це АСУ для управляючих впливів на технологічний об'єкт управління у відповідності з прийнятим критерієм управління. Так як це один з різновидів АСУ, то їй властиві такі ознаки, загальні для всіх АСУ:

АСУ ТП - це людино-машинна система, в якій людина відіграє найважливішу роль, приймаючи в більшості випадків змістовну участь у виробленні рішень по управлінню;

– істотне місце в АСУ ТП займають автоматизовані пристрої (у тому числі кошти обчислюваної техніки), що виконують трудомісткі операції по збору, обробці та переробці інформації;

– мета функціонування АСУ ТП - оптимізація роботи об'єкта шляхом відповідного вибору керуючих впливів.

Крім того, слід мати на увазі, що АСУ може бути віднесена до класу АСУ ТП тільки в тому випадку, якщо вона здійснює вплив на об’єкт в тому темпі, що і протікають у ньому технологічні процеси, забезпечує управління технологічними об'єктами в цілому, а її технічні засоби беруть участь у ви розробці рішень з управління. Останніми двома обставинами АСУ ТП якісно відрізняється від традиційних систем автоматизації і різноманітних локальних систем автоматики, які по суті являють собою технічні засоби для автоматизації дій людини на тій чи іншій ділянці процесу. На відміну від цього в АСУ ТП реалізується автоматизований процес прийняття рішень по управлінню технологічним об'єктом як єдиним цілим, для чого в АСУ ТП застосовуються різні «інтелектуальні» автоматичні пристрої переробки інформації, і перш за все - сучасні засоби обчислювальної техніки.

В. Інтегрування АСУ. За сучасними поглядами, відображеними у відповідних нормативних документах, АСУ ТП не входять безпосередньо до складу АСУ підприємствами. При розробці, впровадженні та експлуатації на одному підприємстві АСУ ТП і АСУП вони розглядаються як взаємозалежні, але окремі системи, між якими існують відносини ієрархічної співпідпорядкованості як молодшого до старшого, а не як частини до цілого. Аналогічно трактуються співвідношення між АСУП і галузевими АСУ (ОАСУ), АСУ агрегатами і АСУ виробництвами: всі вони не «вкладені» одна в іншу, а утворюють багаторівневу ієрархію автоматизованих систем управління промисловими об’єктами, яка схематично показана на рис. 1.2.

При наявності на підприємстві автоматизованої системи управління, яка відноситься до класу АСУВ, АСУ ТП отримує від відповідних підсистем АСУП завдання і обмеження (номенклатурі підлягають випуск продуктів або виробів, обсяг виробництва, задані значення техніко-економічних показників і ін.), а також забезпечує підготовку та передачу цим системам необхідної техніко-економічної інформації, зокрема, про виконання завдань, основних показників продукції, що випускається, стану обладнання, хід технологічного процесу і ін.

Рис. 1.2. Ієрархія автоматизованих систем управління

Органічне поєднання декількох АСУ ТП між собою або з АСУП, здійснюване з метою підвищення загальної технічної та економічної ефективності їх функціонування, призводить до появи на промислових підприємствах інтегрованих АСУ (ІАСУ). Слід підкреслити, що ІАСУ особливо ефективні у тих випадках, коли в них реалізується взаємозв’язане узгоджене управління як технологією, так і організацією виробництва в масштабі всього підприємства. Проте можливі також ІАСУ меншого масштабу, керуючі цехом, окремим виробництвом і т. д.

Дата добавления: 2015-07-18