Индустриальное проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами на базе семейства виртуальных контроллеров

• Автор: Титаренко, Юрий Иванович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 359 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. Общая характеристика работы 4.

Глава 1. Исследование влияния технологических факторов на эффективность АСУТП и постановка задачи разработки индустриальной технологии проектирования систем управления .
1.1. Совершенствование технологии проектирования АСУТП необходимое условие повышения эффективности автоматизированного управления .
1.2. Формальное представление технологического процесса проектирования и внедрения АСУТП. .

1.3. Результаты анализа возможных технологических процессов проектирования АСУТП .

1.4. Модель индустриальной технологии проектирования АСУТП .

Выводы к главе 1 .

Глава 2. Исследование структуры эталонной модели АСУТП .

2.1. Исследование связи показателей качества АСУТП с технологическим процессом проектирования системы . .

2.2. Исследование связи показателей экономической

эффективности АСУТП и технологии ее проектирования 1.
Выводы к главе 2 2.
Глава 3. Проектирование технической структуры и человеко
машинного интерфейса АСУТП5.
3.1. Проектирование технической структуры РСУ 6.
3.2. Проектирование человекомашинного интерфейса. 2.
3.2.1. Проектирование перепрограммируемого пульта с
виртуальной клавиатурой.0.
3.3. Расчет информационного потока, формируемого аналоговым параметром объекта управления.0.
Выводы к главе 3.0.
Глава 4. Разработка математического обеспечения
индустриальной технологии проектирования АСУТП . . 3.
4.1. Структура информационного обеспечения универсального контроллера4.
4.2. Информационное обеспечение семейства виртуальных контроллеров. 7.
4.3. Состав и технология проектирования
АСУТП вСВК9.
4.4. Технология проектирования программного обеспечения АСУТП.1.
4.5. Реализация вычислительных процессв СВК3.
Выводы к главе 4 . 8.
Глава 5. Применение методов индустриального проектирования АСУТП объектами химической промышленности.1.
5.1. АСУТП адсорбционной очистки и промышленных стоков 9.
5.2 Результаты использования индустриального проектирования в АСУТП Карат 6.
Выводы к главе 5.0.
Заключение.2.
Литература


При высокой стоимости и сложности технической и программной компонент УВК в - годах основополагающей идеей АСУ ТП стала минимизация стоимости автоматизированного канала измерения технологического параметра. В рамках этого требования проектировщики стремились привязать к ЭВМ максимально возможное количество датчиков, что в конечном счете привело к использованию всех ресурсов УВМ только под задачи первичной обработки информации. ТЭП - - к. Функциональное назначение большинства задач централизованный контроль и поддержка в реальном времени информационной базы о параметрах объекта, объективно определяло низкую эффективность АСУТП этого периода. Задачи непосредственного цифрового управления и аварийной защиты, как правило, повторяли функции реализованные локальной автоматикой и полностью дублировались ею. Вследствие низкой надежности управляющей техники не был получен эффект и от сокращения числа вторичных приборов, снижения затрат на обслуживание. По существу, в этот период концепция централизованных систем практически подменялась принципом распараллеливания и дублирования функций. Низкая эффективность АСУТП, созданных в этот период, отмечена в литературе, где. АСУТП решается менее 1% задач оптимизации на основе математического моделирования объекта управления [ 7 ] . Технология проектирования АСУТП в этот период во многом определялась объективным состоянием техники и науки управления. Высокая стоимость УВМ, необходимость привлечения к разработке разнопрофильных специалистов и формирование из них творческих коллективов электроников, программистов, системотехников и др. АСУТП уникальной, разработка, внедрение и последующее совершенствование которой продолжалось практически весь жизненный цикл системы. Фактическая стоимость разработки и внедрения АСУТП в этот период занижалась распараллеливанием затрат по научно-исследовательским темам прикладных НИИ. При этом, стоимость технических средств АСУТП этого периода была столь высока, а людских ресурсов минимальна, что затраты на разработку АСУТП по отношению к стоимости УВК составляли от до %. Расширение выпуска УВК на базе миниЭВМ и принятие решений по ускорению научно-технического прогресса в промышленности определили задачу сокращения сроков создания и внедрения АСУТП. Технологическим приемом обеспечивающим выполнение поставленной проблемы стала типизация технических решений. Создание базовых систем и последующее их тиражирование должно было позволить относительно быстро осуществлять внедрение однотипных АСУТП на объектах с подобными технологическими процессами. Основой типизации АСУТП было единство технических средств управления и, соответственно, единство системного математического обеспечения. Однако, реальные результаты тиражирования АСУТП были недостаточно эффективны. В силу фактического различия в компоновке аппаратурно-технологических схем однотипных объектов управления, технические средства и математическое обеспечение претерпевало большие изменения. Средства программирования и отладки объектно ориентированного математического обеспечения не позволяли осуществлять быструю адаптацию и модификацию функциональных задач. Ограниченность ресурсов миниЭВМ не позволила осуществлять унификацию решений. Основными предпосылками реализации этого принципа являегся низкая стоимость микроЭВМ, их доступность, мощность вычислительных ресурсов (быстродействие, оперативная память, возможность использования ПЗУ и ППЗУ в том числе и внешних),также значительно более высокие чем миниЭВМ показатели надежности, работоспособности, ремонтопригодности. Низкая стоимость нового поколения ЭВМ выявила экономическую несостоятельность традиционных методов проектирования АСУТП. АСУТП, ориентированной на широкое привлечение к внедрению микроЭВМ и контроллеров на их основе специалистами не имеющими профессиональных знаний в области вычислительной техники - “непрограммирующих профессионалов" [ 6 ]. Требования промышленной разработки прикладных систем управления были положены в основу технологии проектирования АСУТП объектами машиностроительного профиля с исполнительными механизмами и агрегатами периодического воздействия (электроприводы, отсечные клапаны, станки, конвейеры и т.