Schema bloc a controlului automat. Scheme ale sistemelor de automatizare Schema structurală și principiul de funcționare a ACS

Studiază și analiză matematică ACS este mult facilitată dacă anterior este împărțită mental în elemente tipice, relațiile fizice dintre ele sunt identificate și aceste relații sunt afișate schematic într-o formă condiționată.

ACS poate fi împărțit în părți în funcție de diverse semne: numirea pieselor, algoritmi de conversie a informațiilor, izolarea constructivă. În consecință, următoarele structurilor Și diagrame bloc ACS:

funcţional;

algoritmic;

constructiv.

Făcând acest lucru, vom înțelege că:

structura- o colecție de părți interconectate ale unui întreg;

schema structurala– reprezentarea grafică a structurii.

Schemele funcționale și algoritmice constau în imaginile condiționate elemente și legături (de obicei sub formă de dreptunghiuri) și diverse conexiuni, reprezentate ca linii cu săgeți care arată direcția de transfer al influențelor. Fiecare linie corespunde de obicei unui semnal sau unui impact. Lângă fiecare linie indicați cantitate fizica care caracterizează acest efect.

De obicei, ele alcătuiesc mai întâi diagrama funcțională a sistemului de control automat, iar apoi - cea algoritmică. Diagramele structurale pot fi întocmite cu un grad mai mare sau mai mic de detaliu. Sunt numite scheme care arată doar părțile principale sau extinse ale sistemului de control automat generalizat(vezi fig. 1).

Diagrama bloc functionala -o schemă care reflectă funcțiile (scopurile) părților individuale ale sistemului de control automat.

Aceste funcții pot fi:

§ obținerea de informații despre starea obiectului de control;

§ conversia semnalului;

§ compararea semnalelor etc.

Ca părți ale structurii funcționale (schemei) ACS sunt considerate dispozitive funcționale. Numele dispozitivelor indică performanța unei anumite funcții. De exemplu:

§ senzor;

§ amplificator;

§ bloc de comparație;

§ bloc de control;

§ actuator etc.

D - senzor- conceput pentru a recepționa un semnal proporțional cu un anumit

impact;

ES - element de comparație- serveşte la recepţionarea unui semnal proporţional cu abaterea variabilei controlate x(t) din influența setarii x s (t);

KU - dispozitiv corector– concepute pentru a îmbunătăți calitatea managementului;

UPB - unitate de amplificare-conversie- servește la amplificarea semnalului și pentru a-i da o anumită formă;

RO - organism de reglementare- servește pentru impact direct asupra mediului reglementat (exemple de RO: supapă, robinet, tiristor etc.);

IU - dispozitiv executiv- concepute pentru a acţiona organismul de reglementare (exemple de IU: motor electric, electromagnet etc.).

Schema algoritmică- o schemă, care este un set de legături algoritmice interdependente și caracterizează algoritmii de conversie a informațiilor într-un sistem de control automat.

în care, legătură algoritmică - parte a structurii algoritmice a sistemului de control automatizat, corespunzătoare unui anumit algoritm matematic sau logic de conversie a semnalului. Dacă o legătură algoritmică realizează o operație matematică sau logică simplă, atunci este numită legătură algoritmică elementară . În diagrame, legăturile algoritmice sunt prezentate ca dreptunghiuri, în interiorul cărora sunt trecuți operatorii de conversie a semnalului corespunzători. Uneori, în loc de operatori sub formă de formulă, sunt date grafice ale dependenței valorii de ieșire de intrarea sau grafice ale funcțiilor de tranziție.

Există următoarele tipuri de legături algoritmice:

§ static;

§ dinamic;

§ aritmetic;

§ logic.

Legătură statică - o legătură care convertește instantaneu semnalul de intrare în ieșire (fără inerție).

legătură dinamică– o legătură care convertește semnalul de intrare în ieșire în conformitate cu operațiile de integrare și diferențiere în timp.

Legătură aritmetică– o legătură care efectuează una dintre operațiile aritmetice: însumare, scădere, înmulțire, împărțire. Cea mai comună legătură aritmetică în automatizare - legătura care realizează însumarea algebrică a semnalelor, se numește sumator.

legătură logică– o legătură care efectuează orice operație logică: înmulțire logică ("ȘI"), adunare logică ("SAU"), negație logică ("NU") etc. Semnalele de intrare și de ieșire ale unei legături logice sunt de obicei discrete și sunt considerate ca variabile logice.

3. Modelare în TAU

Scopul oricărui control este de a schimba starea obiectului în mod corect (în conformitate cu sarcina). Teoria controlului automat ar trebui să răspundă la întrebarea: „cum să construim un regulator care să poată controla un anumit obiect în așa fel încât să atingă scopul?” Pentru a face acest lucru, dezvoltatorul trebuie să știe cum va răspunde sistemul de control la diferite influențe, adică model de sistem : obiect, unitate, senzori, canale de comunicare, perturbări, zgomot.

Model este un obiect pe care îl folosim pentru a studia un alt obiect ( original).

Modelul și originalul trebuie să fie oarecum similare, astfel încât concluziile făcute la studierea modelului să poată fi transferate (cu o oarecare probabilitate) la original. Vom fi interesați în primul rând modele matematice exprimate sub formă de formule. În plus, în știință sunt folosite și modele descriptive (verbale), grafice, tabulare și alte modele.

Cum sunt construite modelele?

În primul rând, modelele matematice pot fi derivate teoretic din legile fizicii(legile conservării masei, energiei, impulsului). Aceste modele descriu relațiile interne dintr-un obiect și sunt de obicei cele mai precise.

Considera RLC- lanț, adică conexiune serială rezistență cu rezistență R(V ohmi), inductori cu inductanță L si un condensator cu capacitate C. Poate fi descris folosind două ecuații, care determină modelul matematic al circuitului:

A doua modalitate este de a construi un model ca urmare a observării unui obiect cu semnale de intrare diferite. Obiectul este tratat ca o „cutie neagră”, adică sa organizare internă necunoscut. Urmărim cum reacționează la intrări și încercăm să reglam modelul astfel încât ieșirile modelului și ale obiectului să se potrivească cât mai bine cu diferitele intrări.

În practică, este adesea folosit mod mixt: structura modelului (tipul de ecuație care leagă intrarea și ieșirea) este determinată din teorie, iar coeficienții se găsesc empiric. De exemplu, forma generala Ecuațiile mișcării navei sunt bine cunoscute, dar aceste ecuații conțin coeficienți care depind de mulți factori (forma carenei, rugozitatea suprafeței etc.), așa că este extrem de dificil (sau imposibil) să îi găsim teoretic. În acest caz, pentru a determina coeficienții necunoscuți, modelele la scară sunt construite și testate în bazine folosind metode speciale. În industria aeronautică, tunelurile de vânt sunt folosite în același scop.

Pentru orice obiect de control, puteți construi multe modele diferite care să țină cont (sau să nu țină cont) de anumiți factori. De obicei, în prima etapă, ei încearcă să descrie obiectul cât mai detaliat, pentru a realiza un model detaliat. Cu toate acestea, va fi dificil de calculat teoretic legea de control care îndeplinește cerințele date pentru sistem. Chiar dacă îl putem calcula, poate fi prea complicat de implementat sau foarte costisitor.

Pe de altă parte, este posibil să se simplifice modelul obiect prin eliminarea unor „detalii” care par neimportante dezvoltatorului. Pentru un model simplificat, legea de control se dovedește a fi, de asemenea, mai simplă, iar cu ajutorul ei se poate obține adesea rezultatul dorit. Cu toate acestea, în acest caz, nu există nicio garanție că va gestiona la fel de bine modelul complet (și obiectul real). De obicei se folosește un compromis. În acest caz, dimpotrivă, începeți cu modele simple, încercând să proiecteze regulatorul astfel încât să „se potrivească” unui model complex. Această proprietate se numește robusteţe(grosolănie) controlerului (sau sistemului), înseamnă insensibilitate la erorile de modelare. Apoi, se verifică funcționarea legii de control construită pe un model complet sau pe un obiect real. Dacă se obține un rezultat negativ (un controler simplu „nu funcționează”), modelul este complicat prin introducerea de detalii suplimentare în el. Și totul începe de la capăt.

Pentru familiarizarea generală cu sistemul, este furnizată o diagramă bloc (Fig. 6.2). Schema structurala - aceasta este o diagramă care definește principalele părți funcționale ale produsului, scopul și relațiile acestora.

Structura - acesta este un set de părți ale unui sistem automatizat în care poate fi împărțit în funcție de un anumit atribut, precum și modalități de a transfera impactul între ele. În general, orice sistem poate fi reprezentat prin următoarele structuri:

• ? constructiv - când fiecare parte a sistemului este un întreg constructiv independent;
• ? functional - când fiecare parte a sistemului este proiectată pentru a îndeplini o funcție specifică (informațiile complete despre structura funcțională, indicând buclele de control, sunt date pe diagrama de automatizare);

Orez. 6.2.

? algoritmic - atunci când fiecare parte a sistemului este proiectată pentru a efectua un anumit algoritm de conversie a valorii de intrare, care face parte din algoritmul de funcționare.

Trebuie remarcat faptul că diagramele bloc nu pot fi date pentru obiecte de automatizare simple.

Cerințele pentru aceste scheme sunt stabilite prin RTM 252.40 „Sisteme automate de control al proceselor. Scheme structurale de management și control”. Conform acestui document, schemele bloc constructive cuprind: subdiviziuni tehnologice ale obiectului de automatizare; puncte

control și management, inclusiv cele care nu sunt incluse în proiectul în curs de dezvoltare, dar care au legătură cu sistemul proiectat; personalul tehnicși servicii care oferă Managementul operationalși funcționarea normală a obiectului tehnologic; principalele funcții și mijloace tehnice care asigură implementarea acestora la fiecare punct de control și management; relațiile dintre părțile obiectului de automatizare.

Elementele diagramei bloc sunt prezentate ca dreptunghiuri. Serviciile funcționale separate și funcționarii pot fi reprezentați într-un cerc. În interiorul dreptunghiurilor se dezvăluie structura acestei secțiuni. Sunt indicate funcțiile unui sistem automat de control al procesului simboluri, a cărui decodare este dată în tabelul de deasupra inscripției principale în funcție de lățimea inscripției. Relația dintre elementele diagramei structurale este descrisă prin linii solide, îmbinare și ramificare - prin linii cu o întrerupere. Grosimea liniilor este următoarea: imagini condiționate - 0,5 mm, linii de comunicare - 1 mm, restul - 0,2 ... 0,3 mm. Dimensiunile elementelor diagramelor bloc nu sunt reglementate și sunt alese la discreție.

Exemplul (Fig. 6.2) prezintă un fragment din implementarea unei scheme constructive de control și monitorizare pentru o stație de tratare a apei. În partea inferioară sunt dezvăluite diviziunile tehnologice ale obiectului de automatizare; în dreptunghiurile părții din mijloc - principalele funcții și mijloace tehnice ale punctelor administrația locală agregate; în partea superioară - funcțiile și mijloacele tehnice ale punctului de control centralizat al stației. Deoarece diagrama ocupă mai multe foi, sunt indicate tranzițiile liniilor de comunicație către foile ulterioare și este afișat un dreptunghi rupt, dezvăluind structura obiectului de automatizare.

Pe liniile de comunicare dintre elementele individuale ale sistemului de control se poate indica direcția informațiilor transmise sau acțiunilor de control; dacă este necesar, liniile de comunicație pot fi marcate cu litere ale tipului de comunicare, de exemplu: K - control, C - semnalizare, DU - telecomandă, AR - reglare automată, DS - comunicare dispecerată, PGS - comunicare telefonică industrială (cu voce tare) etc.

Dezvoltarea sistemelor automate de control al proceselor în stadiul actual este asociată cu utilizarea pe scară largă a microprocesoarelor și microcalculatoarelor pentru control, al căror cost devine în fiecare an mai mic în comparație cu costurile totale ale creării sistemelor de control. Înainte de apariția microprocesoarelor, evoluția sistemelor de control al proceselor a fost însoțită de o creștere a gradului de centralizare. Cu toate acestea, capacitățile sistemelor centralizate sunt deja limitate și nu îndeplinesc cerințele moderne de fiabilitate, flexibilitate, costul sistemelor de comunicații și al software-ului.

Trecerea de la sistemele de control centralizate la cele descentralizate este cauzată și de o creștere a puterii unităților tehnologice individuale, de complicarea acestora și de o creștere a cerințelor de viteză și acuratețe a muncii lor. Centralizarea sistemelor de control este justificată din punct de vedere economic cu o capacitate de informare relativ mică (numărul de canale de control și reglare) a UAT și concentrarea teritorială a acesteia. Cu un număr mare de canale de control, reglare și control, o lungime mare de linii de comunicație în sistemul de control al procesului, descentralizarea structurii sistemului de control devine o metodă fundamentală pentru creșterea capacității de supraviețuire a sistemului de control al procesului, reducerea costurilor și a costurilor de operare.

Ar trebui recunoscută cea mai promițătoare direcție de descentralizare a APCS control automatizat procese cu arhitectură distribuită, bazate pe descentralizarea funcțional-țintă și topologică a obiectului de control.

Descentralizare direcționată funcțional- aceasta este împărțirea unui proces sau sistem complex în părți mai mici - subprocese sau subsisteme în funcție de o trăsătură funcțională (de exemplu, etape ale procesului tehnologic, moduri de funcționare ale unităților etc.), care au scopuri independente de funcționare.

Descentralizarea topologicăînseamnă posibilitatea divizării teritoriale (spațiale) a procesului în subprocese funcțional-țintă. Cu o descentralizare topologică optimă, numărul de subsisteme ale unui APCS distribuit este ales astfel încât să se minimizeze lungimea totală a liniilor de comunicație care, împreună cu subsistemele de control local, formează o structură de rețea.

Baza tehnică a sistemelor moderne de control distribuit, care a făcut posibilă implementarea unor astfel de sisteme, sunt microprocesoarele și sistemele cu microprocesoare.

Sistemul cu microprocesor îndeplinește funcțiile de colectare a datelor, reglare și control, vizualizarea tuturor informațiilor bazei de date, modificarea setărilor, parametrii algoritmilor și ai algoritmilor înșiși, optimizarea etc. Utilizarea microprocesoarelor (inclusiv microcalculatoarelor) pentru rezolvarea sarcinilor de mai sus face posibilă atingerea următoarelor obiective:

a) înlocuiți mijloacele tehnice analogice cu cele digitale, unde trecerea la mijloacele digitale îmbunătățește acuratețea, se extinde funcţionalitateși crește flexibilitatea sistemelor de control;

b) înlocuiți hardware-ul cu hard logic cu dispozitive programabile (cu posibilitate de schimbare a programului), sau microcontrolere;

c) înlocuirea unui minicalculator cu un sistem de mai multe microcalculatoare, atunci când este necesar să se asigure controlul descentralizat al producției sau un proces tehnologic cu fiabilitate și supraviețuire sporite, sau când capacitățile unui minicalculator nu sunt pe deplin utilizate.

Sistemele cu microprocesoare pot îndeplini toate funcțiile tipice de control, măsurare, reglare, control, prezentare a informațiilor către operator în subsistemele unui sistem de control al procesului distribuit.

În sistemele de control al proceselor automate distribuite, sunt acceptate în general trei structuri topologice de interacțiune a subsistemelor: în formă de stea (radială); inel (bucla); autobuz (principal) sau combinațiile acestora. Organizarea comunicării cu senzorii și actuatorii este individuală și mai ales radială.

Figura 3.5 prezintă topologiile APCS distribuite.

Figura 3.5 - Structuri tipice ale APCS distribuite:

a - radial, b - principal, c - inel

Structura radială a interacțiunii subsistemelor (Fig. 3.5, a) reflectă metoda utilizată în mod tradițional de conectare a dispozitivelor cu linii de comunicație dedicate și se caracterizează prin următoarele caracteristici:

a) există linii separate, neînrudite, care leagă subsistemul central (CPU) cu sistemele locale de automatizare ale aeronavei i ;

b) sunt implementate dispozitive de interfață simple din punct de vedere tehnic US 1 - US m automatizare locală. Dispozitivul central de comunicație al NSC este un set de module de tip CS i în funcție de numărul de linii sau un dispozitiv destul de complex pentru multiplexarea canalelor de transmisie a informațiilor;

c) prevăzute viteze maxime schimb pe linii separate cu o performanță suficient de mare a dispozitivelor de calcul la nivel de CPU;

d) fiabilitatea subsistemului de comunicații depinde în mare măsură de fiabilitatea și supraviețuirea mijloacelor tehnice ale CPU. Defecțiunea CPU practic distruge subsistemul de schimb, deoarece toate fluxurile de informații sunt închise prin nivelul superior.

Un sistem distribuit cu structură radială este un sistem pe două niveluri, unde la nivelul inferior sunt implementate funcțiile necesare de control, reglare, control în subsisteme, iar la al doilea nivel, în CPU, microcalculatorul coordonator (sau minicalculatorul). ), pe lângă coordonarea activității sateliților microcalculatori, optimizează sarcinile de control al TOU, distribuția energiei, gestionează procesul tehnologic în ansamblu, calculează indicatorii tehnici și economici etc. Întreaga bază de date dintr-un sistem distribuit cu structură radială trebuie să fie accesibilă de către un microcalculator coordonator pentru aplicații de control de nivel superior. În consecință, microcalculatorul de coordonare funcționează în timp real și trebuie controlat folosind limbaje de nivel înalt.

Figura 3.5 (b, c) prezintă topologiile de inel și magistrală ale interacțiunii de nivel. Aceste structuri au o serie de avantaje în comparație cu cea radială:

a) operabilitatea subsistemului de comunicații, care include canalul și dispozitivele de comunicație, nu depinde de starea de sănătate mijloace tehnice la niveluri de automatizare;

b) este posibilă conectarea dispozitivelor suplimentare și controlul întregului subsistem folosind instrumente speciale;

c) sunt necesare costuri semnificativ mai mici ale produselor prin cablu.

Datorită schimbului de informații între LA i prin canalul de comunicare și SUA („fiecare cu fiecare”), există o posibilitate suplimentară de redistribuire dinamică a funcțiilor de coordonare munca în comun subsisteme de aeronave niveluri inferioareîn cazul unei defecțiuni a procesorului. Structura magistrală (într-o măsură mai mică de inel) oferă un mod de difuzare de schimb între subsisteme, ceea ce reprezintă un avantaj important în implementarea comenzilor de control de grup. În același timp, arhitectura de autobuz și inel prezintă deja mult mai mult cerințe ridicate la „inteligenta” dispozitivelor de interfață și, în consecință, costuri unice crescute pentru implementarea rețelei de bază.

Comparând topologiile de inel și magistrală ale unui subsistem de comunicație, trebuie remarcat faptul că organizarea unei structuri de inel este mai puțin costisitoare decât una de magistrală. Cu toate acestea, fiabilitatea întregului subsistem cu un sistem de comunicație inel este determinată de fiabilitatea fiecărui dispozitiv de interfață și a fiecărui segment al liniilor de comunicație. Pentru a crește capacitatea de supraviețuire, este necesar să utilizați inele duble sau linii de comunicație suplimentare cu soluții alternative. Operabilitatea unui canal fizic de transmisie pentru o arhitectură de magistrală cu izolarea transformatorului nu depinde de funcționalitatea dispozitivelor de interfață, cu toate acestea, ca și pentru inel, defecțiunea oricărui dispozitiv de interfață în cel mai rău caz duce la o funcționare complet autonomă a nod subsistem eșuat, adică la pierderea funcției de control de la nivelul CPU prin automatizarea nodului eșuat.

O metodă explicită pentru creșterea capacității de supraviețuire a întregului sistem de automatizare în cazul unei defecțiuni a dispozitivelor de potrivire din subsistemul de comunicație este duplicarea dispozitivelor de potrivire în nodurile subsistemului. Într-o structură inelară, această abordare este deja implicată în organizarea inelelor duble și a ocolurilor. Dacă fiabilitatea unui canal fizic continuu pentru topologia inferioară este fără îndoială, atunci este posibil să se dubleze numai dispozitivele de interfață fără a utiliza un cablu trunk de rezervă.

O modalitate mai ieftină de a crește fiabilitatea subsistemului de comunicații este utilizarea structurilor combinate care combină avantajele topologiilor radiale și inelare (coloana vertebrală). Pentru un inel, numărul de legături radiale poate fi limitat la două sau trei linii, a căror implementare oferă o soluție simplă și ieftină.

Evaluarea unor astfel de indicatori ai sistemelor de control industrial distribuit ca economic(costuri pentru produse prin cablu, rutarea cablurilor, pentru dezvoltarea sau achiziționarea de facilități de rețea, inclusiv dispozitive de comunicație etc.), funcţional(utilizarea operațiunilor de transfer de grup, intensitatea schimbului, posibilitatea de a schimba „fiecare cu fiecare”), precum și indicatori de unificare şi posibilitatea de evoluţie rețele (capacitatea de a activa cu ușurință noduri suplimentare de abonat, tendințe de utilizare în sistemele automate de control al proceselor) și indicatori fiabilitatea rețelei(eșecul canalului de comunicație și a dispozitivelor de comunicație sau de interfață), ne permite să tragem următoarele concluzii:

a) cea mai promițătoare din punct de vedere al dezvoltării și utilizării este organizarea coloana vertebrală a subsistemului de comunicații;

b) funcționalitatea topologiei backbone nu este inferioară capacităților inelului și radialului;

c) indicatorii de fiabilitate ai structurii principale sunt destul de satisfăcători;

d) topologia principală a unui APCS distribuit necesită costuri mari, unice, pentru crearea și implementarea unui canal de comunicație și a dispozitivelor de interfață.

În mare parte datorită acestor caracteristici ale structurii coloana vertebrală și organizării modulare a hardware-ului și software-ului în sisteme moderne de control automatizat TP principiul trunchi-modular clădire suport tehnic a găsit o utilizare pe scară largă.

Utilizarea microprocesoarelor și microcalculatoarelor face posibilă implementarea eficientă și economică a principiului descentralizării funcționale și topologice a sistemelor automate de control al proceselor. Astfel, este posibil să creșteți semnificativ fiabilitatea și supraviețuirea sistemului, să reduceți liniile de comunicație costisitoare, să asigurați flexibilitatea funcționării și să extindeți domeniul de aplicare în economia națională a complexelor de mijloace tehnice, al căror element principal este un microcomputer sau microprocesor. . În astfel de sisteme de control distribuit mare importanță dobândește standardizarea interfeței, adică stabilirea și aplicarea unor norme, cerințe și reguli uniforme care să garanteze integrarea informațională a mijloacelor tehnice în structurile standard ale sistemelor automate de control al proceselor.

Este schema de control în modul de achizitie. În același timp, este conectat la procesul tehnologic în maniera aleasă de inginerul de proces.

Conexiunea se realizează prin interfața cu obiectul (USO). Valorile măsurate sunt convertite în formă digitală. Aceste cantități sunt convertite în unități conform formulelor corespunzătoare. De exemplu, pentru a calcula temperatura măsurată de un termocuplu, se poate folosi formula T = A * U2 + B * U + C, unde U este tensiunea la ieșirea termocuplului; A, B și C sunt coeficienți. Rezultatele calculului sunt înregistrate de dispozitivele de ieșire pentru studiul ulterioar al procesului tehnologic în diferite condiții de parcurgere a acestuia. Pe baza acesteia, este posibil să se construiască sau să perfecționeze un model matematic al procesului controlat.

Acest mod nu are un impact direct asupra procesului tehnologic. Aici am găsit o abordare prudentă a implementării metodelor de management în sistemele de control al proceselor. Cu toate acestea, această schemă este utilizată ca una dintre subschemele de control obligatorii în alte scheme de control al proceselor mai complexe.

În această schemă, sistemul de control al procesului funcționează în ritmul procesului tehnologic. Bucla de control este deschisă, adică ieșirile sistemului de control al procesului nu sunt conectate cu organele care controlează procesele tehnologice. Se efectuează acțiuni de control. operator-tehnolog primind recomandări de la computer.

Toate acțiunile de control necesare sunt calculate de computer în conformitate cu modelul procesului, rezultatele calculului sunt furnizate operatorului în formă tipărită (sau sub formă de mesaje pe afișaj).Operatorul controlează procesul prin modificarea setărilor.

Regulatoarele sunt mijloace de întreținere control optim proces tehnologic. Operatorul îndeplinește rolul de adept și manager, ale cărui eforturi sistemul de control al procesului le îndreaptă continuu și precis spre optimizarea performanței procesului tehnologic.
Principalul dezavantaj al acestei scheme de control este prezența unei persoane în circuitul de control. Cu un număr mare de variabile de intrare și ieșire, o astfel de schemă de control nu poate fi utilizată din cauza capacităților psihofizice limitate ale unei persoane. Cu toate acestea, acest tip de management are și avantaje. Ea satisface o abordare prudentă a noilor metode de management.

Modul consilier oferă o bună oportunitate de a testa modele noi procese tehnologice. Sistemul de control al procesului poate urmări apariția urgente, astfel încât operatorul să aibă posibilitatea de a acorda mai multă atenție lucrului cu instalații, în timp ce sistemul de control al proceselor poate monitoriza un număr mai mare de situații de urgență decât operatorul.

Management de supraveghere.

În această schemă, sistemul de control al procesului este utilizat într-o buclă închisă, adică setările pentru regulatoare sunt stabilite direct de sistem.

1. Managementul unui transport si depozit automatizat. Într-un astfel de sistem, computerul emite adresele celulelor cu rafturi, iar sistemul de automatizare locală a stivuitoarelor elaborează mișcarea acestora în conformitate cu aceste adrese.
2. Managementul cuptoarelor de topire. Calculatorul generează valori de referință pentru controlul modurilor de funcționare ale cuptoarelor electrice, iar automatizarea locală, prin comenzi de calculator, controlează comutatoarele transformatorului.
3. Masini-unelte cu comanda numerica.

Control digital direct.

În modul control digital direct(NCU) semnalele utilizate pentru acționarea corpurilor de comandă provin din sistemul de control al procesului, iar regulatoarele sunt în general excluse din sistemul de comandă. Regulatoarele sunt calculatoare analogice care rezolvă o singură ecuație în timp real, cum ar fi aceasta:

unde y poate indica poziția supapei; k0, k1, k2, k3 - setări, datorită cărora controlerul poate fi configurat să funcționeze în diferite moduri; X - diferența dintre valoarea măsurată și valoarea de referință. Dacă X nu este =0, atunci este necesară mutarea corpului de control pentru a aduce procesul în modul specificat.

Dacă regulatorul folosește primii doi termeni ai ecuației pentru lucrul său, atunci se numește. Dacă sunt folosiți primii trei termeni, atunci regulatorul este proporţional-integral, iar dacă toți sunt termeni ai ecuației, atunci controlerul este proporţional-integral-derivat.

Conceptul NCU vă permite să înlocuiți regulatoarele cu un punct de referință. Sunt calculate impacturi reale, care sunt transmise direct organelor de control sub forma unor semnale adecvate. Schema NCU este prezentată în figură:

Denumirile introduse:
MA - obiect gestionat
D este un senzor.

Setările sunt introduse în sistemul de control automat de către operator sau un computer care efectuează calcule pentru optimizarea procesului.Operatorul trebuie să fie capabil să modifice setările, să controleze unele dintre variabilele selectate, să modifice intervalele de modificări permise ale variabilelor măsurate , modificați setările și trebuie, de asemenea, să aibă acces la programul de control. Unul dintre principalele avantaje ale modului NCU este capacitatea de a schimba algoritmii de control prin efectuarea de modificări în programul de control. Principalul dezavantaj al schemei de control digital direct este capacitatea sistemului în cazul unei defecțiuni a computerului.