Конспект урока " Управление процессами. Представление об автоматических и автоматизированных системах управления в социально-экономической сфере"
Автоматизированные системы управления АСУ АСУ применяются в различных отраслях промышленности энергетике транспорте и т. в должности директора Центрального научноисследовательского института технического управления ЦНИИТУ являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PRакций по внедрению дорогостоящих ЭВМ вместо создания настоящих АСУ для повышения...
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Автоматизированная система управления (АСУ) и система автомат и ческого управления (САУ) комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках техн о логического процесса, производства, предприятия.
Автоматизированные системы управления (АСУ)
АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматич е ская подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, л и бо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автом а тизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются осно в ным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.
Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, осн о воположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (19131998). В 19621967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрен и ем первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.
Важнейшая задача АСУ - повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов план и рования процесса управления. Различают АСУ объекты (технологическими пр о цессами-АСУТП, предприятием-АСУП, отраслью-ОАСУ) и функциональные авт о матизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, мат е риально-технического снабжения и т.д.
Цели автоматизации управления
В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде сов о купности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использ о вания потенциальных возможностей объекта управления . Таким образом, можно выделить ряд целей:
- Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР ) релевантных да н ных для принятия решений
- Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке да н ных
- Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР
- Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины
- Повышение оперативности управления
- Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов
- Повышение степени обоснованности принимаемых решений
Состав АСУ
В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, пр о граммное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингв и стическое.
Основные классификационные признаки
Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:
- сфера функционирования объекта управления (промышленность, стро и тельство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.)
- вид управляемого процесса (технологический, организационный, экон о мический и т.д.);
- уровень в системе государственного управления, включения управление народным хозяйством в соответствии с действующими схемами управления о т раслями (для промышленности: отрасль (министерство), всесоюзное объедин е ние, всесоюзное промышленное объединение, научно-производственное объед и нение, предприятие (организация), производство, цех, участок, технологический агрегат).
Функции АСУ
Функции АСУ устанавливают в техническом задании на создание конкре т ной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их дост и жения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется с о вокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в о б щем случае включают в себя следующие элементы (действия):
- планирование и (или) прогнозирование;
- учет, контроль, анализ;
- координацию и (или) регулирование.
Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкре т ной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.
Функции при формировании управляющих воздействий
- Функции обработки информации (вычислительные функции) осущест в ляют учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобраз о вание формы информации;
- Функции обмена (передачи) информации связаны с доведением выр а ботанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
- Группа функций принятия решения (преобразование содержания инфо р мации) создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оп е ративного управления объектом
Классы структур АСУ
В сфере промышленного производства с позиций управления можно выд е лить следующие основные классы структур систем управления: децентрализ о ванную, централизованную, централизованную рассредоточенную и иерархич е скую.
Децентрализованная структура
Построение системы с такой структурой эффективно при автоматизации технологически независимых объектов управления по материальным, энергетич е ским, информационным и другим ресурсам. Такая система представляет собой совокупность нескольких независимых систем со своей информационной и алг о ритмической базой.
Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима информация о состоянии только этого объекта.
Централизованная структура
Централизованная структура осуществляет реализацию всех процессов управления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анализа в соо т ветствии с критериями системы вырабатывает управляющие сигналы. Появление этого класса структур связано с увеличением числа контролируемых, регулиру е мых и управляемых параметров и, как правило, с территориальной рассредот о ченностью объекта управления.
Достоинствами централизованной структуры являются достаточно простая реализация процессов информационного взаимодействия; принципиальная во з можность оптимального управления системой в целом; достаточно легкая корре к ция оперативно изменяемых входных параметров; возможность достижения ма к симальной эксплуатационной эффективности при минимальной избыточности технических средств управления.
Недостатки централизованной структуры следующие: необходимость выс о кой надежности и производительности технических средств управления для д о стижения приемлемого качества управления; высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов управления.
Централизованная рассредоточенная структура
Основная особенность данной структуры сохранение принципа центр а лизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объе к тов управления. Некоторые функциональные устройства системы управления я в ляются общими для всех каналов системы и с помощью коммутаторов подключаются к индивидуальным устройствам канала, образуя замкнутый контур управления.
Алгоритм управления в этом случае состоит из совокупности взаимосвяза н ных алгоритмов управления объектами, которые реализуются совокупностью вз а имно связанных органов управления. В процессе функционирования каждый управляющий орган производит прием и обработку соответствующей информации, а также выдачу управляющих сигналов на подчиненные объекты. Для реал и зации функций управления каждый локальный орган по мере необходимости вступает в процесс информационного взаимодействия с другими органами упра в ления. Достоинства такой структуры: снижение требований, к производительности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления; снижение суммарной протяженности каналов связи.
Недостатки системы в следующем: усложнение информационных проце с сов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления, а также корректировка хранимой информации; избыто ч ность технических средств, предназначенных для обработки информации; сло ж ность синхронизации процессов обмена информацией.
Иерархическая структура
С ростом числа задач управления в сложных системах значительно увел и чивается объем переработанной информации и повышается сложность алгори т мов управления. В результате осуществлять управление централизованно нево з можно, так как имеет место несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого управляющего органа получать и перерабат ы вать информацию.
Кроме того, в таких системах можно выделить, следующие, группы задач, каждая из которых характеризуется соответствующими требованиями по времени реакции на события, происходящие в управляемом процессе:
задачи сбора данных с объекта управления и прямого цифрового управления (время реакции, секунды, доли секунды);
задачи экстремального управления, связанные с расчётами желаемых параметров управляемого процесса и требуемых значений уставок регуляторов, с логическими задачами пуска и остановки агрегатов и др. (время реакции секунды, минуты);
задачи оптимизации и адаптивного управления процессами, технико-экономические задачи (время реакции несколько секунд);
информационные задачи для административного управления, задачи диспетчеризации и координации в масштабах цеха, предприятия, задачи планирования и др. (время реакции часы).
Очевидно, что иерархия задач управления приводит к необходимости создания иерархической системы средств управления. Такое разделение, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого местного органа управления, порождает необходимость согласования принимаемых этими органами решений, т. е. создания над ними нового управляющего органа. На каждом уровне должно быть обеспечено максимальное соответствие характеристик технических средств заданному классу задач.
Кроме того, многие производственные системы имеют собственную иерархию, возникающую под влиянием объективных тенденций научно-технического прогресса, концентрации и специализации производства, способствующих повышению эффективности общественного производства. Чаще всего иерархическая структура объекта управления не совпадает с иерархией системы управления. Следовательно, по мере роста сложности систем выстраивается иерархическая пирамида управления. Управляемые процессы в сложном объекте управления требуют своевременного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, были бы взаимно согласованы. Каждое такое решение требует постановки соответствующей задачи управления. Их совокупность образует иерархию задач управления, которая в ряде случаев значительно сложнее иерархии объекта управления.
Виды АСУ
- Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте.
- Автоматизированная система управления производством (АСУ П ) решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES -системы, а также LIMS -системы.
Примеры:
- Автоматизированная система управления уличным освещением
(«АСУ УО») предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.
- Автоматизированная система управления наружного освещения («АСУНО») предназначена для организации автоматизации централизованного управления наружным освещением.
- Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУ ДД предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали
- Автоматизированная система управления предприятием или АСУП для решения этих задач применяются MRP , MRP II и ERP -системы. В случае, если предприятием является учебное заведение, применяются системы управления обучением .
Примеры:
- «
Система управления гостиницей
». Наряду с этим названием употребляется PMS Property Management System
- « Автоматизированная система управления операционным риском » - это программное обеспечение, содержащее комплекс средств, необходимых для решения задач управления операционными рисками предприятий: от сбора данных до предоставления отчетности и построения прогнозов.
Системы автоматического управления (САУ)
Типы систем автоматического управления
Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов объекта управления и управляющего устройства.
САУ можно разделить:
- По цели управления
Объект управления изменение состояния объекта в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например вследствие управляющих или возмущающих воздействий.
А) Системы автоматического регулирования
- Системы автоматической стабилизации . Выходное значение поддерживается на постоянном уровне (заданное значение константа ). Отклонения возникают за счёт возмущений и при включении.
- Системы программного регулирования . Заданное значение изменяется по заранее заданному программному закону f. Наряду с ошибками, встречающимися в системах автоматического регулирования, здесь также имеют место ошибки от инерционности регулятора .
- Следящие системы . Входное воздействие неизвестно. Оно определяется только в процессе функционирования системы. Ошибки очень сильно зависят от вида функции f(t).
Б) Системы экстремального регулирования
Способны поддерживать экстремальное значение некоторого критерия (например минимальное или максимальное), характеризующего качество функционирования объекта. Критерием качества, который обычно называют целевой функцией , показателем экстремума или экстремальной характеристикой , может быть либо непосредственно измеряемая физическая величина (например, температура , ток , напряжение , влажность , давление ), либо КПД , производительность и др.
Выделяют:
- Системы с экстремальным регулятором релейного действия. Универсальный экстремальный регулятор должен быть хорошо масштабируемым устройством, способным исполнять большое количество вычислений в соответствии с различными методами.
- Сигнум-регулятор используется как аналоговый анализатор качества, однозначно характеризующий лишь один подстраиваемый параметр систем. Он состоит из двух последовательно включенных устройств: Сигнум-реле (D-триггер ) и исполнительный двигатель (интегратор ).
- Экстремальные системы с безинерционным объектом
- Экстремальные системы с инерционным объектом
- Экстремальные системы с плавающей характеристикой. Используется в случае, когда экстремум меняется непредсказуемым или сложно идентифицируемым образом.
- Системы с синхронным детектором (экстремальные системы непрерывного действия). В прямом канале имеется дифференцирующее звено , не пропускающее постоянную составляющую. Удалить или зашунтировать по каким-либо причинам это звено невозможно или неприменимо. Для обеспечения работоспособности системы используется модуляция задающего воздействия и кодирование сигнала в прямом канале, а после дифференцирующего звена устанавливают синхронный детектор фазы .
В) Адаптивные системы автоматического управления
Служат для обеспечения желаемого качества процесса при широком диапазоне изменения характеристик объектов управления и возмущений.
- По виду информации в управляющем устройстве
А) Замкнутые САУ
В замкнутых системах автоматического регулирования управляющее воздействие формируется в непосредственной зависимости от управляемой величины. Связь входа системы с его выходом называется обратной связью . Сигнал обратной связи вычитается из задающего воздействия. Такая обратная связь называется отрицательной .
Б) Разомкнутые САУ
Сущность принципа разомкнутого управления заключается в жестко заданной программе управления. То есть управление осуществляется «вслепую», без контроля результата, основываясь лишь на заложенной в САУ модели управляемого объекта. Примеры таких систем: таймер , блок управления светофора, автоматическая система полива газона, автоматическая стиральная машина и т. п.
В свою очередь различают:
- Разомкнутые по задающему воздействию
- Разомкнутые по возмущающему воздействию
Характеристика САУ
В зависимости от описания переменных системы делятся на линейные и нелинейные . К линейным относятся системы, состоящие из элементов описания, которые задаются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями .
Если все параметры уравнения движения системы не меняются во времени, то такая система называется стационарной . Если хотя бы один параметр уравнения движения системы меняется во времени , то система называется нестационарной или с переменными параметрами .
Системы, в которых определены внешние (задающие) воздействия и описываются непрерывными или дискретными функциями во времени относятся к классу детерминированных систем.
Системы, в которых имеет место случайные сигнальные или параметрические воздействия и описываются стохастическими дифференциальными или разностными уравнениями относятся к классу стохастических систем.
Если в системе есть хотя бы один элемент, описание которого задается уравнением частных производных , то система относится к классу систем с распределенными переменными .
Системы, в которых непрерывная динамика, порождаемая в каждый момент времени, перемежается с дискретными командами, посылаемыми извне, называются гибридными системами .
Примеры систем автоматического управления
В зависимости от природы управляемых объектов можно выделить биологический, экологический, экономические и технические системы управления. В качестве примеров технического управления можно привести:
- Системы дискретного действия или автоматы (торговые , игровые , музыкальные ).
- Системы стабилизации уровня звука , изображения или магнитной записи . Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов , включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя , рулевыми механизмами , автопилоты и навигационные системы .
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 7063. | Автоматизированные информационные системы (АИС) | 4.89 KB | |
| Автоматизированная информационная система (АИС) - совокупность информации, экономико-математических методов (ЭММ) и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений. | |||
| 1283. | Автоматизированные информационные системы | 369 KB | |
| Автоматизированные системы. Понятие автоматизированной системы. Автоматизированные информационные системы. Производственные и хозяйственные предприятия фирмы корпорации банки органы территориального управления представляют собой сложные системы. Системы значительно отличаются между собой как по составу так и по главным целям. | |||
| 20397. | Современные автоматизированные системы контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ) | 991.76 KB | |
| Целью организации учета электрической энергии является процесс получения информирования и запоминания информации для целей государственной ведомственной и корпоративной отчетности а также для удовлетворения требований менеджмента компании. Статистическая техническая отчетность имеет... | |||
| 17633. | Анализ системы управления земельными ресурсами на различных уровнях управления | 221.29 KB | |
| Сущность информационного обеспечения управления земельными Ресурсами. Роль мониторинга земель в управлении земельными ресурсами. Анализ системы управления земельными ресурсами на различных уровнях Управления. Анализ объекта и субъекта управления земельными ресурсами в Российской Федерации. | |||
| 18928. | АНАЛИЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ФИНАНСОВЫМИ РЕСУРСАМИ (на примере «ГУ – Управления Пенсионного фонда Российской Федерации в городе Элисте Республики Калмыкия») | 140.07 KB | |
| Правовой статус Пенсионного фонда и основные показатели деятельности его структурного подразделения. Пенсионный фонд - важное звено финансовой системы государства при этом он имеет ряд особенностей: фонд создан органами власти и управления и имеет строгую целевую направленность денежные... | |||
| 6752. | АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ (АВТОМАТЫ) | 152.7 KB | |
| Различают несколько разновидностей автоматов: универсальные работают на постоянном и переменном токе установочные предназначаются для установки в общедоступных помещениях и выполняются по типу установочных изделий быстродействующие постоянного тока и гашения магнитного поля мощных генераторов. | |||
| 5095. | АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ВАГОНОВ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ | 142.26 KB | |
| Цель курсового проекта – изучение и освоение методики выполнения тормозных расчетов, обеспечивающих соблюдение безопасности движения поездов и полное использование мощности локомотивов и грузоподъемности вагонов. | |||
| 12753. | Исследование теоретических основ организации системы управления продажами для разработки мероприятий по совершенствованию управления продажами на исследуемом предприятии | 260.65 KB | |
| Наличие сильной и постоянно развивающейся конкуренции, вынуждают организации заменять простую систему «купил-перепродал» на все более усложняющиеся модели, вовлекающие в сферу влияния предприятия как клиентов, так и поставщиков, вплоть до создания единой интегрированной цепи поставок. При этом важнейшую роль играет организация процесса продаж, которая также постоянно усложняется. | |||
| 19979. | БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА | 9.73 MB | |
| Характеристика тепловоза 2М62 Сила тяги локомотива Fкр кгс Вес локомотива P т iр 40000 240 0 Таблица. № 188 Б Рычажная передача Жб 84кгс т Жм 327кгс т ач мм 200 hур 17см бч мм 300 Pу 16кгс акмм 145 dур 5см бк мм 355 Sур 196см2 в мм 400 ж 654кгс т г мм 160 Dтц Fпр 150-159 кгс Определение длины тормозного пути и времени торможения поезда при экстренном торможении способом ПТР по интервалам скорости. Основное удельное сопротивление движению 4-осных грузовых вагонов на подшипниках качения роликовых подшипниках следует... | |||
| 1663. | Капли. Технологическая схема изготовления в промышленных условиях. Автоматические линии | 72.3 KB | |
| В настоящее время при лечении и профилактике заболеваний глаз используются следующие глазные ЛФ промышленного производства: капли мази пленки. Самой распространенной глазной ЛФ являются капли. Требования к глазным каплям Основные требования которым должны соответствовать глазные капли: стерильность; отсутствие механических включений; комфортность изотоничность оптимальное значение рН; химическая стабильность; пролонгирование действия. | |||
Термин «автоматизированные системы управления» (АСУ) впервые появился в 60-х годах прошлого века в связи с внедрением систем управления производством на машиностроительных предприятиях нашей страны.
Понятие «система» широко распространено как в общенаучной и специальной литературе, так и в повседневной жизни. Обычно оно используется в качестве синонима совокупности, комплекса определенных реальных объектов. Перевод системы из одного состояния в другое путем воздействия на параметры ее элементов и есть управление системой. Общее определение управления можно сформулировать так: управление системой - это целенаправленное воздействие на нее, переводящее систему из одного состояния в другое.
Функции управления заключаются в:
- - выработке управляющей информации, соответствующей программе управления;
- - передаче ее объекту управления;
- - получении и анализе информации от объекта управления, характеризующей его фактическое поведение;
- - корректировке или выработке новой управляющей информации с целью оптимизации функционирования объекта управления.
Системой управления называют систему, в которой осуществляются указанные функции управления и в которой всегда можно выделить как минимум две подсистемы - управляющую (субъект) и управляемую (объект). Воздействие субъекта управления на объект управления должно быть целенаправленным.
Задачи управления могут быть различными как по характеру, так и по объему. Весьма важна также сфера управления. Обычно выделяют три основные сферы управления:
- - управление орудиями труда, системами машин, производственными и иными процессами, происходящими при целенаправленном воздействии человека на предметы труда и процессы природы;
- - управление деятельностью коллективов, решающих ту или иную задачу;
- - управление процессами.
Современное промышленное производство в любых областях промышленности объединяет в себе сложный комплекс инженерно-технических средств, коммуникаций, технологических цепочек, состоящих из механического оборудования с различными типами приводов (например: электропривод, пневмопривод). Одновременно один технологический процесс могут обеспечивать до нескольких десятков различных устройств, механизмов и систем, выполняющих каждая свою функцию. Задача системы автоматизации - обеспечить наиболее рациональное (оптимальное) взаимодействие всего оборудования, входящего в технологическую цепь производственного процесса. Благодаря автоматизации производственных процессов достигается:
- - экономия энергоресурсов;
- - оптимизация режимов работы технологического оборудования, увеличение его ресурса;
- - предупреждение аварийных ситуаций и снижение аварийности оборудования;
- - обеспечение безопасности технологического персонала;
- - оптимизация численности технологического персонала, создание безлюдных технологий.
Понятие «управление процессом» можно рассматривать как деятельность по обеспечению заданного качества, как правило, продукта. В простейшем случае технологический процесс представляет собой объект (рис. 84), на входе которого действует переменная x(t), характеризующая свойство какого-либо сырья, а на выходе переменная y(t), представляющая собой свойство готового продукта.
Рис. 84.
Однако в реальной жизни технологический процесс - это сложный многомерный объект, на который влияют многочисленные свойства сырья и его характеристики, а также параметры процесса, характеризующие условия его протекания: температура, скорость, давление и т.д. В результате характеристики продукта также многомерны - химический состав, качество, стоимость, количество.
В связи с тем что сложный технологический процесс представляет собой цепочку операций, возникает необходимость определить функции, которые предпочтительно следует выполнять человеку, и функции, которые предпочтительно следует выполнять компьютеру или другим техническим устройствам. В этой связи вводится термин «автоматизированная система», т. е. система, функции которой разделены между человеком и техникой.
Цель создания АСУ заключается в обеспечении наиболее полного использования потенциальных возможностей объекта управления для решения поставленных перед ним задач. Эффективность АСУ определяют сопоставлением результатов от функционирования АСУ и затрат всех видов ресурсов, необходимых для ее создания и развития.
Согласно ГОСТ 24.104-85 «Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования» АСУ в необходимых объемах должна автоматизированно выполнять:
- - сбор, обработку и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т. п.) о состоянии объекта управления;
- - выработку управляющих воздействий (программ, планов и т. п.);
- - передачу управляющих воздействий (сигналов, указаний, документов) на исполнение и ее контроль;
- - реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;
- - обмен информацией (документами, сообщениями и т. п.) с взаимосвязанными автоматизированными системами.
Программное обеспечение АСУ должно обладать следующими свойствами:
- - функциональная достаточность (полнота);
- - надежность (в том числе восстанавливаемость, наличие средств выявления ошибок);
- - адаптируемость;
- - модифицируемость;
- - модульность построения;
- - удобство эксплуатации.
Термин автоматическая подчеркивает возможность управляющих устройств взаимодействовать с управляемым объектом самостоятельно, без участия человека.
Классификацию систем управления можно осуществлять по таким признакам, как:
- - степень автоматизации функций управления;
- - степень сложности системы;
- - обусловленность действия;
- - тип объекта управления и др.
В зависимости от степени автоматизации функции управления различают: ручное, автоматизированное и автоматическое управление.
Например, металлорежущие станки оборудуются механизмом, обычно состоящим из салазок, шпинделей, ходовых винтов и столов с поперечным и продольным перемещением, который позволяет перемещать инструмент относительно обрабатываемой детали. При ручном управлении станком программу обработки задает рабочий после изучения чертежа детали. Он определяет порядок переходов при обработке различных поверхностей, число рабочих ходов, необходимый инструмент в его смену, режим резания и т. д.
В автоматизированных станках автоматизированы отдельные элементы рабочего цикла, например движение подачи, движение врезания шлифовального круга в заготовку, правка шлифовального круга и т. п. Автоматизированные станки бывают специализированными или специальными. Специализированные станки предназначены для выполнения определенных операций при обработке конструктивно и технологически подобных изделий и подобной геометрической формы, но различных размеров в определенном диапазоне. Специальные станки используют только в массовом производстве, они предназначены для выполнения одной операции при обработке изделия одного наименования.
При автоматической (по программе) обработке на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) действия оператора в процессе изготовления детали сведены к минимуму. Соответственно, исключаются негативные факторы, имеющие место при ручном управлении (усталость рабочего, отвлечение его внимания внешними воздействиями).
Другое преимущество применения технологии ЧПУ заключается в более точном изготовлении детали. Однажды отлаженная управляющая программа может быть использована на станке с ЧПУ для производства двух, десяти или тысячи абсолютно идентичных деталей, причем при полном соблюдении требований к точности и взаимозаменяемости.
И наконец, еще одним преимуществом от применения любого оборудования с ЧПУ является гибкость. Программное управление означает, что изготовление разных деталей сводится к простой замене управляющей программы. Ранее проверенная управляющая программа может быть использована любое число раз и через любые промежутки времени. В свою очередь, это также является еще одним преимуществом, а именно возможностью быстрой переналадки оборудования. Поскольку такие станки легко настраивать и запускать, а также загружать в них управляющие программы, это позволяет существенно уменьшить время наладки станка.
Примеры оборудования с числовым программным управлением
Фрезерно-гравировальное оборудование. Сфера применения: высокоточное изготовление сложных профилей, резьба по дереву, производство рекламы, гравировка по камню и стеклу, сверление, раскрой листовых материалов, изготовление форм и пресс-форм, номерков, значков, медалей.
Металлобработка. Фрезерный станок с ЧПУ поможет быстро и качественно создать высокотехнологичный продукт или технологическую оснастку, где требуется обработка стали и других металлов.
Предметы искусства. Станки с ЧПУ используют при создании сувенирных изделий, элементов интерьера, дворцового и художественного паркета. Ювелирные изделия, церковная утварь, ритуальные услуги - тоже сфера их возможностей.
По степени сложности системы подразделяются на простые и сложные. Простая система не имеет разветвленной структуры, содержит небольшое число
Рис. 85.
взаимодействующих элементов и выполняет простейшие функции. В качестве простой АСУ можно привести пример системы, осуществляющей сбор данных о каком-либо технологическом процессе (см. рис. 85).
Датчики генерируют сигналы в виде уровней напряжения, которые преобразуются в цифровую форму и поступают в запоминающее устройство компьютера. Такие данные важны для инжене- ра-технолога, который на их основе, способен изменить математическую модель управления технологическим производством. У сложной системы имеется разветвленная структура и значительное количество взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (подсистем), которые объединены общими целями функционирования.
На рис. 86 показан технологический процесс в типовом энергетическом центре, предназначенном для выработки тепловой и электрической энергии.
АСУ центра обеспечивает:
- - сбор и отображение параметров технологического процесса (температура, давление, уровень);
- - отображение состояния технологического оборудования (работа, авария, положение задвижек и т.д.);
- - автоматическое и ручное управление системой утилизации тепла;
- - технологическую сигнализацию аварий и превышений параметрами предельно допустимых значений;
- - управление технологическими задвижками и заслонками;
- - архивирование параметров технологического процесса и аварийных сообщений.
Контроллеры, коммуникационное оборудование и программное обеспечение осуществляют сбор данных о состоянии оборудования и параметров энергетического комплекса, а также передачу на автоматизированное рабочее место оператора.
Рис.
Рис.
По обусловленности действия все системы подразделяют на системы с детерминированным действием (детерминированные системы) и на системы со случайным (вероятностным или стохастическим) действием (случайные системы).
Детерминированной системой принято называть такую систему, у которой составляющие ее элементы и связи между ними взаимодействуют так, что если известны начальное состояние системы и программа перехода ее в другое состояние, то всегда можно точно описать, каким будет это новое состояние системы. В качестве примера можно привести систему автопилотирования самолета. Во время полета автопилот непрерывно отслеживает значения каналов управления креном и тангажом (угловое движение летательного аппарата). Если оба канала оказываются в среднем положении (пилот отпустил ручки управления), автопилот берет управление на себя и выводит самолет в горизонтальное положение.
Случайной (вероятностной, стохастической) системой называют такую систему, у которой составляющие ее элементы и связи между ними взаимодействуют таким образом, что нельзя сделать точного, детального предсказания ее поведения, утверждать о последовательности состояний. Такая система всегда остается неопределенной, и предсказание о ее будущем поведении никогда не выходит из рамок вероятностных категорий, с помощью которых это поведение описывается. Например, сложные программные системы содержат ошибки (если и не собственные, то наведенные используемыми библиотеками подпрограмм). Программист может контролировать поведение системы на контрольных точках и пограничных значениях.
Часто именно неверная отработка пограничных значений приводит к проблемам. Для того чтобы совершенствовать подобную систему, необходимо довести ее до такого уровня, когда обеспечивается надежность системы.
Количественно надежность определяется вероятностью безотказной работы. Вероятностью безотказной работы называется вероятность того, что при работе в заданных условиях система будет удовлетворительно функционировать в течение установленного промежутка времени.
По типу объекта управления АСУ делятся на:
- - АСУ технологическими процессами (АСУ ТП);
- - АСУ производством цеха (АСУП);
- - АСУ предприятиями;
- - АСУ отраслями народного хозяйства (например, промышленностью, связью, транспортом) и т.д.
Основными функциями АСУ технологическими процессами являются следующие операции:
- - автоматизированное управление основным производственным оборудованием в процессе пуска, останова и длительной работы с поддержанием технологических параметров в заданных пределах;
- - автоматизированное управление вспомогательным оборудованием;
- - представление оперативному персоналу информации о состоянии технологического оборудования;
- - возможность задания оператором параметров автоматического режима и дистанционное управление исполнительными органами, включая аварийный дистанционный останов технологического оборудования;
- - регулирование технологических параметров с помощью программных регуляторов в соответствии с проектным заданием;
- - предупредительная и аварийная сигнализация отклонений технологических параметров и состояния задач;
- - регистрация и архивирование значений технологических параметров, действий оператора и других событий в системе, формирование и вывод протоколов на печать (автоматически и по запросу оператора);
- - защита от несанкционированного доступа к параметрам настройки и сохраняемым данным;
- - измерение, расчет и архивирование валовых выбросов вредных веществ в атмосферу.
Для различных отраслей промышленности разработаны типовые проекты внедрения АСУ ТП.
Для энергетики - автоматизированные системы температурного контроля генераторов; подсистем энергетических, паровых и водогрейных котлов большой мощности; автоматизированные системы контроля и диспетчеризации котельных. Разработанные системы автоматического управления позволяют обеспечить перевод котельных на совместное сжигание двух видов топлива (газ и мазут), обеспечить автоматизацию вспомогательных производств (химводопод- готовка, топливоподача и т.д.), позволяют обеспечить коммерческий учет энергоресурсов, а также интеграцию локальных АСУ ТП в единую систему диспетчерского контроля и управления.
Для химической и нефтехимической промышленности - АСУ ТП производства серной, фосфорной и слабой азотной кислоты; дозирования и взвешивания готовой продукции и промежуточных материалов; контроля, управления и противоаварийных защит на производствах аммиачной селитры, карбофоса и азотной кислоты.
Для металлургической и горнодобывающей промышленности - АСУ
технологической линией производства огнеупорных материалов; управления тепловыми процессами печи; основных технологических процессов горно- обогатительных комбинатов: дробления, флотации, сушки; печей обжига; энергохозяйств.
Для пищевой и перерабатывающей промышленности - АСУ технологическим оборудованием элеватора; зернокомплекса; зерноочистительного производства; склада напольного хранения; весовых установок; общеобменной и аварийной вентиляции; пожаротушения производственного корпуса. На предприятиях перерабатывающей промышленности нашли широкое применение системы стабилизации увлажнения зерна и системы прогнозирования самосогревания зерна.
Для жилищно-коммунального хозяйства - АСУ районных тепловых станций; котельных; автоматизированные системы диспетчеризации и контроля котельных.
Автоматизированная система управления производством цеха обычно является составной частью АСУП завода.
Сложное автоматизированное производство порождает обилие информации. Число изготовленных каждой линией узлов, заготовок, диагностические сообщения об отклонениях параметров, характере неисправностей, простоях (с указанием причин), произведенной продукции и отгрузке - это далеко не полный перечень тех данных, которые оперативно должны получать диспетчеры и руководители цеха.
Перечислим в порядке возрастания сложности основные задачи системы управления цехом:
- - мониторинг технологического процесса;
- - диагностика технологического оборудования;
- - управление производством в условиях выпуска нескольких модификаций продукции.
Современные АСУП цехом имеют в своем составе автоматизированные рабочие места (АРМ). АРМ - это рабочее место специалиста, оборудованное компьютером и специальным программным обеспечением, образующими единый информационно-вычислительный комплекс. На экране монитора АРМ может отображаться весь технологический процесс производства в виде мнемосхемы, при этом некоторые параметры отображаются в реальном времени посредством анимированных изображений, изменяющих свой цвет - в зависимости от состояния соответствующего параметра.
Помимо функций визуализации состояния технологического процесса, подобные системы обеспечивают регистрацию и архивацию значений технологических параметров, и выдачу сигналов тревог, визуальных и звуковых.
Архивные учетные данные будут полезны бухгалтерии цеха, так как дадут достоверные сведения о количестве, марках произведенного продукта и затраченном сырье. В небольшом цехе благодаря АРМ всеми процессами в цехе может управлять один оператор с одного места.
Частным случаем АСУ может служить автоматизированная система управления предприятием - комплекс программных, технических, информационных, лингвистических, организационно-технологических средств и действий квалифицированного персонала, предназначенный для решения задач планирования и управления различными видами деятельности предприятия.
К категории АСУП принято относить реализацию методологий MRP (англ. Material Requirements Planning - планирование потребностей в материалах) и ERP (англ. Enterprise Resource Planning - планирование ресурсов предприятия).
MRP-системы позволяют на основе данных о запасах, комплектующих, объеме готовой продукции обеспечить наличие на складе, в производственных помещениях требуемые материалы, а также оценить потребность новых закупок. Таким образом, основная идея MRP-систем состоит в том, что любая учетная единица материалов или комплектующих, необходимых для производства изделия, должна быть в наличии в нужное время и в нужном количестве.
MRP-системы нет смысла широко использовать там, где есть равномерный спрос, большие размеры партий материалов и изготавливаемых номенклатурных позиций. Они редко применяются в таких сферах, как обслуживание, нефтепереработка, розничная торговля, транспорт и т. п.
MRP дает наибольший эффект в системах, имеющих длительный цикл обработки и сложное многоступенчатое производство, так как в этом случае планирование процесса изготовления продукции и управление запасами весьма сложны.
ERP-системы служат для автоматизации планирования, учета, контроля и анализа всех основных бизнес-процессов и решения бизнес-задач в масштабе предприятия (организации). ERP-система помогает интегрировать все отделы и функции компании в единую систему, при этом все департаменты работают с единой базой данных и им проще обмениваться между собой разного рода информацией.
Обычно ERP-система включает в себя различные функциональные модули, например бухгалтерский и налоговый учет, управление складом, транспортировками, казначейство, кадровый учет, управление взаимоотношениями с клиентами. Различные программные модули единой системы ERP позволяют заменить устаревшие разрозненные информационные системы по управлению логистикой, финансами, складом, проектами. Вся информация хранится в единой базе данных, откуда она может быть в любое время получена по запросу.
В качестве примеров ERP-систем можно привести:
- - Microsoft Dynamics (http://www.microsoft.com/rus/dynamics/default.mspx)
- - Галактика ERP (http://galaktika.ru/);
- - Флагман (http://infosoft.ru/ru/).
Вплоть до 90-х годов прошлого века в нашей стране перспективным направлением развития АСУ являлось создание Общегосударственной автоматизированной системы управления (ОГАС), предусматривающей взаимную связь управления всеми административными, промышленными и др. объектами страны с целью обеспечения оптимальных пропорций развития народного хозяйства. Этим планом не удалось сбыться, однако в настоящее время АСУ внедрены во все отрасли народного хозяйства, например в промышленность, связь, транспорт и т.д.
Комплексная автоматизация производств пищевой, химической, целлюлозно- бумажной, металлургической, нефтяной, газовой и др. позволила оптимизировать такие важные показатели, как уровень безопасности персонала, защита окружающей среды, соответствие стандартам контроля качества. Внедрение автоматизации технологических процессов в промышленности приводит к снижению себестоимости продукции, а также максимальному повышению эффективности производства товаров массового потребления.
На примере автоматизации пищевой промышленности можно отметить, что расширение функциональных возможностей современных микропроцессорных систем в этой отрасли связано с появлением значительного количества различных видов (систем) отображения технологической информации; использованием динамических мнемосхем; получением графиков изменения технологических параметров за любой промежуток времени.
АСУ созданы и успешно функционируют в сахарной, хлебопекарной, дрожжевой, зерновой, молочной, мясной, масложировой отраслях пищевой промышленности.
Автоматизация на различных видах транспорта, прежде всего, облегчает и ускоряет все виды трудоемких работ в портах, на пристанях, станциях и аэродромах. Повышаются эффективность диспетчерских служб, безопасность и регулярность движения, качество обслуживания, улучшается использование транспортных единиц, снижаются эксплуатационные расходы.
Например, опытная эксплуатация автоматизированной системы управления специализированным транспортом городского хозяйства в г. Ярославле показала, что с ее помощью возможно:
- - автоматическое определение местоположения транспортных средств и отображение их на мониторе диспетчера с привязкой к плану (карте) местности;
- - автоматическое отслеживание отклонений от маршрута и графика движения с выдачей результатов диспетчеру;
- - выдача диспетчеру всех данных о любом обслуживаемом транспортном средстве, в том числе координат его местоположения, курса и скорости движения;
- - контроль расхода топлива и др.
В практикуме мы рассмотрим несколько примеров автоматизированных систем управления, применяемых на транспорте.
- 1. Сформулируйте общее определение понятия «управление системой». Что такое система?
- 2. В чем заключаются функции управления?
- 3. Что называют системой управления?
- 4. Назовите три основные сферы управления.
- 5. Что достигается благодаря автоматизации производственных процессов?
- 6. Опишите технологический процесс как объект.
- 7. Поясните разницу между автоматическими и автоматизированными системами.
- 8. Какова цель создания АСУ?
- 9. Что должна выполнять АСУ согласно существующим ГОСТам?
- 10. Какими свойствами должно обладать программное обеспечение АСУ?
- 11. Какие виды управления различают в зависимости от степени автоматизации? Приведите примеры.
- 12. Поясните разницу между простыми и сложными системами.
- 13. Поясните разницу между детерминированными и стохастическими системами.
- 14. Перечислите функции АСУ технологическими процессами.
- 15. Приведите примеры типовых проектов внедрения АСУ ТП.
- 16. Какие основные задачи системы управления цехом вы знаете?
- 17. Для каких целей используют АРМ?
- 18. На основе каких методологий реализованы автоматизированные системы управления предприятием? Приведите примеры.
- 19. Расскажите о внедрении АСУ в различные отрасли народного хозяйства страны.
Практикум
АСУ различного назначения, примеры их использования
Первая отечественная АСУ, предназначенная для массового обслуживания пассажиров в реальном масштабе времени, начала функционировать в 1972 г. под именем «Экспресс-1».
Если система «Экспресс-1» была предназначена для комплексной автоматизации билетно-кассовых операций в крупных железнодорожных узлах, то АСУ «Экспресс-2» (1982 г.) управляла продажей билетов и пассажирскими перевозками в масштабе регионов, выделяемых на сети железных дорог. В регион сети, обслуживаемый одной АСУ «Экспресс-2», входила территория одной или нескольких железных дорог.
Через АСУ «Экспресс-2» были автоматизированы все процессы управления продажей билетов с учетом транзитных поездов, организована продажа мест через бюро заказов по телефону. Используемые в «Экспресс-2» ЕС ЭВМ к середине 1990-х гг. не могли уже отвечать современным требованиям. Развитие вычислительной техники, Интернета поставили перед железнодорожниками задачу модернизировать вычислительную сеть «Экспресс». Эта задача была успешно решена, и с 2002 г. на железных дорогах начала работать система «Экспресс-3».
На базе АСУ «Экспресс» разработаны и внедрены четыре подсистемы:
- - автоматизированная справочно-информационная система «Экасис» предназначена для получения всеми пользователями системы «Экспресс» справочной информации по всем вопросам, связанным с проездом пассажиров по железным дорогам;
- - автоматизированная система управления багажной работой «ЭСУБР» решает задачи, связанные с автоматизацией оформления перевозочных и грузобагажных документов;
- - автоматизированная система управления эксплуатацией и ремонтом парка пассажирских вагонов «АСУПВ» включает задачи по вводу и корректировке данных о пассажирском вагонном парке, анализу и планированию ремонтов вагонов пассажирского парка;
- - система управления пассажирскими перевозками «АСУЛ» выдает информацию о выполнении основных показателей, связанных с пассажирскими перевозками.
Таким образом, АСУ «Экспресс» в пассажирском хозяйстве является не только системой продажи билетов и резервирования мест, но и механизмом, с помощью которого можно решать самые разнообразные проблемы в области управления пассажирскими перевозками.
Перейдем на сайт АСУ «Экспресс» по адресу http://express-3.ru/. Главная страница сайта показана на рис. 88.
Рис. 88.
Проверим наличие мест по направлению Москва-Орел. Для ознакомления с возможностями программы необязательно проходить регистрацию абонента, можно ввести логин demo, пароль demo. Итак, поля От и До заполним согласно рис. 89.
Нажав кнопку Запрос, мы попадаем в окно Наличие мест, где следует заполнить поля согласно рис. 90.
В результате поискового запроса мы получили информацию о количестве мест в двух поездах (рис. 91), следующих до города Донецк, но делающих остановку в городе Орел. Как видно из запроса, в первом поезде есть только 48 верхних мест в купе, нижние места отсутствуют, а во втором поезде есть 26 нижних мест в купе.
Рис. 89.
Рис. 90.
Рис. 91.
Более подробную информацию пользователь может получить, нажав на ссылку, обозначающую номер поезда - 009М. Откроется окно, представленное на рис. 92, из которого можно получить сведения о типе вагона, стоимости билета, а также информацию по каждому вагону о наличии нижних и верхних мест.
Рис. 92.
С помощью АСУ «Экспресс-3», функционирующей на сайте Российские железные дороги (РЖД) по адресу http://rzd.ru/, можно не только посмотреть информацию о наличии свободных мест на различные железнодорожные направления, но и сделать заказ билетов.
Перейдем на сайт РЖД и сделаем щелчок на ссылке «Расписание, наличие мест, стоимость билетов». Откроется окно Расписание и наличие билетов, представленное на рис. 93.
Самостоятельно заполните форму и нажмите кнопку Расписание. На
Рис. 93.
Вернемся на главную форму и, указав дату отправления поезда, щелкнем по кнопке Наличие мест. Для просмотра более подробной информации и стоимости проезда выберем поезд из предложенного списка и нажмем кнопку Продолжить. Результат запроса представлен на рис. 95.
Рис. 94.
Рис. 95.
Как видно из результатов запроса, мы полностью информированы не только о стоимости проезда, но и о количестве верхних и нижних мест в купе или плацкарте.
Далее следует согласиться с правилом о том, что мы ознакомлены с особенностями оформления проездного документа через Интернет, поставив соответствующий флажок, и нажать кнопку Оформить заказ. Далее после прохождения процесса регистрации на сайте РЖД мы сможем заказать билет на нужное направление.
Контрольные вопросы и задания
- 1. Расскажите об эволюции АСУ «Экспресс».
- 2. Какие подсистемы на базе АСУ «Экспресс» были разработаны и внедрены? Какие задачи они решают?
- 3. С помощью сайта http://express-3.ru/ проверьте наличие мест на одном из направлений пассажирских перевозок, указанном преподавателем. Выполните скриншоты всех действий. Результат вышлите на адрес электронной почты преподавателя.
- 4. Используя сайт Российских железных дорог http://rzd.ru/, осуществите виртуальный заказ билета на определенное направление, указанное преподавателем. Последний шаг, приводящий к реальному заказу, не выполняйте. Выполните скриншоты всех действий. Результат вышлите на адрес электронной почты преподавателя.
- 5. С помощью сети Интернет найдите примеры реализации АСУ, которые позволяют существенно облегчить повседневную жизнь человека. Опишите процесс действий с найденными АСУ.
Лекция №7. Управление процессами. АСУ
План
5. Управление.
6. Автоматизированная система управления
7. Функции АСУ
8. Контрольные вопросы
1. Управление.
Управление – важнейшая функция, без которой немыслима целенаправленная деятельность любой социально-экономической, организационно-производственной системы (предприятия, организации, территории).
Систему, реализующую функции управления, называют системой управления. Важнейшими функциями, реализуемыми этой системой, являются прогнозирование, планирование, учет, анализ, +контроль и регулирование.
Информационный процесс - процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.
Информационные системы - системы, в которых происходят информационные процессы.
Если поставляемая информация извлекается из какого-либо процесса (объекта), а выходная применяется для целенаправленного изменения того же самого объекта, то такую информационную систему называют системой управления.
Виды систем управления: ручные, автоматизированные (человеко-машинные), автоматические (технические) .
2. Автоматизированные системы управления.
Автоматизированная система управления или АСУ - комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) - это комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях.
Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Здесь важно сделать акцент на слове «автоматизированная». Под этим подразумевается, что система управления отнюдь не полностью автономна (самостоятельна), и требуется участие человека (оператора) для реализации определенных задач. Напротив, системы автоматического управления (САУ) предназначены для работы без какого-либо контроля со стороны человека и полностью автономны. Очень важно понимать эту принципиальную разницу между АСУ и САУ.
Составными частями АСУТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Как правило АСУТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети.
3. Функции АСУ.
Функции, выполняемые АСУ ТП.
АСУ ТП предназначается для:
· повышение оперативности управления, эффективности и надежности работы автоматизированной системы;
· снижение косвенных затрат на эксплуатацию удаленных объектов;
· своевременное координирование действий подразделений предприятия;
· обеспечение руководителей и ИТР персонала информацией, необходимой для принятия эффективных решений управления и планирования;
· обеспечение оптимальных решений работы технологического оборудования;
· полное протоколирование всех штатных и нештатных ситуаций, а также действий операторов АРМ.
АСУ ТП обеспечивает выполнение всех функций современных автоматизированных систем: информационно-измерительные функции; информационно-расчетные функции; функции технологических защит и блокировок; функции автоматического регулирования; функции дистанционного управления; функции программно-логического управления; функции проверок и диагностики оборудования АСУ ТП.
Классификация систем управления по информационным функциям
1. Автоматические системы децентрализованного контроля и управления, в которых наблюдение за ходом технологического процесса и выполнение отдельных операций управления осуществляется с местного щита управления.
Технологический процесс производства какого-либо продукта, рассматриваемый в качестве объекта управления, в соответствии с направлением материальных и энергетических потоков разбит на отдельные участки, сформированные в цеха или отделения. При разработке систем децентрализованного контроля и управления процессом для каждого такого участка предусмотрена обособленная система управления, не связанная функционально с системами управления другими цехами и отделениями.
2. Системы централизованного контроля с передачей информации о процессе в центральный пункт управления (ЦПУ). При разработке этого типа систем управления вся информация о технологическом процессе от начала производства до получения конечной продукции направляется в единую систему централизованного контроля и управления, где она обрабатывается, после чего формируются управляющие воздействия.
3. Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП), которые в зависимости от выполняемых ими информационных функций могут решать задачи вычисления технико-экономических показателей производства, задачи сбора, первичной обработки и передачи информации, задачи анализа, обобщения информации о процессе и прогнозирования протекания технологического процесса.
АСУ – человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности.
АСУ ТП – АСУ для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с выбранным критерием управления.
К внешним функциям АСУ ТП относятся функции контроля за текущим состоянием объекта и функции управления, которые включают в себя определение управляющих воздействий и их реализацию.
Внутренние функции АСУ ТП охватывают:
Организацию связи с другими системами управления, в частности с АСУ предприятия и с другими АСУ ТП;
Контроль за правильностью функционирования системы;
Организацию обслуживания очередей заявок на решение задач управления на ЦВМ;
Распределение загрузки отдельных узлов и блоков системы управления;
Слежение за временем и отсчет временных интервалов.
Каждая АСУ ТП реализует только те функции, которые актуальны для конкретного объекта управления.
4. Контрольные вопросы
1. Что такое управление?
2. что такое система управления?
3. какие виды систем управления существуют?
4. что такое АСУ
5. Какие функции выполняет АСУ?
Представление об автоматических и автоматизированных системах управления. Автоматические и автоматизированные системы управления Принято различать автоматические и автоматизированные системы управления. Их различие состоит прежде всего в том что автоматические системы могут работать без участия человека в то время как в автоматизированных системах часть функций управления объектом выполняется техническими средствами а часть людьми. Таким образом важным признаком АСУ является наличие человека в процессе управления.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Информационное общество. Представление об автоматических и автоматизированных системах управления. Примеры оборудования с числовым программным управлением.
Решение задач с помощью информационных технологий.
Информационное общество
Информационное общество общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы знаний.
Ученые считают, что в информационном обществе процесс компьютеризации даст людям доступ к надежным источникам информации, избавит их от рутинной работы, обеспечит высокий уровень автоматизации обработки информации в производственной и социальной сферах. Движущей силой развития общества должно стать производство информационного, а не материального продукта. Материальный же продукт станет более информационно емким, что означает увеличение доли инноваций, дизайна и маркетинга в его стоимости.
В информационном обществе изменятся не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастет значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где все направлено на производство и потребление товаров, в информационном обществе производятся и потребляются интеллект, знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания.
Материальной и технологической базой информационного общества станут различного рода системы на базе компьютерной техники и компьютерных сетей, информационной технологии, телекоммуникационной связи.
ПРИЗНАКИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Осознание обществом приоритетности информации перед другим продуктом деятельности человека.
Первоосновой всех направлений деятельности человека (экономической, производственной, политической, образовательной, научной, творческой, культурной и т.п.) является информация.
Информация же является продуктом деятельности современного человека.
Информация в чистом виде (сама по себе) является предметом купли продажи.
Равные возможности в доступе к информации всех слоев населения.
Безопасность информационного общества, информации.
Защита интеллектуальной собственности.
Взаимодействие всех структур государства и государств между собой на основе ИКТ.
Управление информационным обществом со стороны государства, общественных организаций.
Кроме положительных моментов прогнозируются и опасные тенденции:
все большее влияние на общество средств массовой информации;
информационные технологиимогут разрушить частную жизнь людей и организаций;
существует проблема отбора качественной и достоверной информации;
многим людям будет трудно адаптироваться к среде информационного общества.
существует опасность разрыва между "информационной элитой" (людьми,
Занимающимися разработкой информационных технологий) и потребителями.
Автоматические и автоматизированные системы управления
Принято различать автоматические и автоматизированные системы управления . Их различие состоит, прежде всего, в том, что автоматические системы могут работать без участия человека, в то время как в автоматизированных системах часть функций управления объектом выполняется техническими средствами, а часть - людьми. Таким образом, важным признаком АСУ является наличие человека в процессе управления.
АСУ представляют собой совокупность экономико-математических методов, технических средств (ПЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (предприятием, технологическим процессом и т.д.). Наиболее важная цель построения всякой АСУ резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.
Управляющие машины используются в автоматических и автоматизированных системах управления и обеспечивают оптимальное протекание технологического процесса.
Теоретической основой управления и разработки автоматических и автоматизированных систем является кибернетика - наука о наиболее общих законах получения и целенаправленной переработки информации в управляемых системах.
Возникает необходимость в применении для автоматических и автоматизированных систем управления различного назначения ЭВМ с соответственно различными характеристиками.
Примером реализации системы управления является следящая система. Следящая система система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определенной точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. Расчет следящей системы при ее проектировании в целом основан на теории автоматического регулирования и управления. (самонаведение)
Одним из способов значительного повышения производительности труда в обрабатывающих и машиностроительных отраслях техники является оснащение станков и оборудования системами числового программного управления.
В настоящее время оснащение системой числового программного управления любого обрабатывающего станка является достаточно тривиальной задачей и доступно, как указывалось выше, даже в условиях малого предприятия или на хоббийном уровне.
Вместе с тем, аппаратное оснащение оборудования системой ЧПУ не является достаточным условием для высокоэффективного использования данного оборудования.
Примеры: Для качественной обработки внутренних и внешних деталей и заготовок, условно относящихся к телам вращения, наиболее часто используются токарные обрабатывающие центры с чпу , с помощью которых можно осуществить точение, торцевание, нарезание резьбы, сверление, растачивание поверхностей и т.д. Токарные станки с числовым программным управлением позволяют максимально автоматизировать процесс производства, тем самым, повышая качество и скорость изготовления продукции.
Не менее востребованным типом оборудования, применяемым во многих отраслях промышленности, например, автомобилестроении, приборостроении, энергетическом машиностроении и т.д, являются фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ . Их применяют для осуществления широкого спектра операций, связанных с растачиванием и сверлением.
Отличительной особенностью оборудования с числовым программным управлением является их исключительная надежность, точность позиционирования инструмента, а также высокая скорость работы.
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 17084. | ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЕДИНЫМ СЕТЕВЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ | 182.11 KB | |
| Новые тенденции развития технологий и общества в конце первого и начале второго десятилетия XXI века свидетельствуют о стремительном развитии интеллектуальности в компьютерных системах. Начальные разработки в сфере автоматизированных транспортных систем с элементами интеллектуальности уже активно применяются в различных профессиональных сферах. Анализ существующих методов оценки интеллектуальности компьютерных систем. Широкое внедрение на транспорте новой техники и современных интеллектуальных технологий в том числе и в рамках единой... | |||
| 18536. | Примеры построения автоматизированных систем контроля и учета энергоносителей промышленных предприятий | 991.77 KB | |
| Целью организации учета электрической энергии является процесс получения информирования и запоминания информации для целей государственной ведомственной и корпоративной отчетности а также для удовлетворения требований менеджмента компании. Статистическая техническая отчетность имеет... | |||
| 7048. | Информационное общество, Его характеристики | 7.08 KB | |
| Информационное общество теоретическая концепция постиндустриального общества; историческая фаза возможного развития цивилизации в которой главными продуктами производства становятся информация и знания. Отличительные черты: увеличение роли информации знаний и информационных технологий в жизни общества; возрастание числа людей занятых информационными технологиями коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте; нарастающая информатизация общества с использованием телефонии радио... | |||
| 17139. | Прикладные методы идентификации подвижных единиц в автоматизированных системах коммерческого осмотра подвижного состава | 1.02 MB | |
| Решение задачи повышения качества идентификации вагонов позволит повысить уровень безопасности и скорости доставки перевозимых грузов. Целью диссертационного исследования является разработка методов идентификации подвижных единиц железнодорожного транспорта позволяющих улучшить качество и ускорить процесс автоматизированного коммерческого осмотра. Методы исследований основаны на применении теории вероятностей теории надежности систем методов параметрической идентификации. | |||
| 14280. | Представление о системах искусственного интеллекта и механизмах их функционирования | 157.75 KB | |
| Рассмотрение структуры и механизмов функционирования интнллектуальных систем, с одной стороны, предполагает детализацию изложения, учет влияния конкретных особенностей приложений, а с другой стороны, требует обобщение и классификацию вводимых понятий, структур, механизмов. | |||
| 17140. | РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ ОБЪЕКТОВ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА | 1.05 MB | |
| Анализ существующих автоматизированных систем контроля, мониторинга и диагностики ОАО «РЖД» и методов принятия решений при диагностировании технических объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Разработка универсальной модели рекуррентной ИНС, качественно повышающей решение задач прогнозирования временных рядов. | |||
| 353. | Требования к аппаратно-программным средствам. Процесс управления требованиями, участники процесса управления требованиями | 106.65 KB | |
| Данная область знаний касается вопросов извлечения сбора анализа специфицирования и утверждения требований. На практике часто применяется подход используемый в различных методологиях разработки ПО и базирующийся на определении групп требований к продукту. Такой подход обычно включает группы типы категории требований например: системные программные функциональные нефункциональные в частности атрибуты качества и т. рисунок 1 высокоуровневого структурирования групп требований как требований к продукту описан в работах одного из... | |||
| 3923. | Примеры недобросовестной конкуренции. Практические примеры | 31.94 KB | |
| Недобросовестной конкуренцией являются любые действия хозяйствующих субъектов, направленные на получение преимуществ при осуществлении предпринимательской деятельности и противоречащие законодательству РФ, обычаям делового оборота, требованиям добропорядочности | |||
| 1736. | Исследование и обоснование целесообразности использования автоматизированных систем управления (АСУ) для автоматизации в гостиничном бизнесе | 16.13 KB | |
| Структура: В комплект поставки системы входят компоненты Бухгалтерский учет Оперативный учет и Расчет работающие с единой конфигурацией. Порядок адаптации и внедрения: При внедрении системы Центром решений VCCO заказчику оказывается комплекс услуг включающий следующие этапы: заключение договора предварительный контакт экспресс обследование определение границ проекта и согласование условий договора; обследование бизнеса предприятия заказчика; проектирование модели бизнеса; настройка автоматизированной системы на модель... | |||
| 21261. | АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ РЕДЕВЕЛОПМЕНТА ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ: ОПЫТ ДАНИИ - ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНЫХ ПРОЕКТОВ | 5.82 MB | |
| Сопоставление законодательных особенностей регулирования редевелопмента в Дании США Канаде и Германии а также в России. Определение редевелопмента в датском законодательстве. Правовые и экономические возможности муниципалитетов Дании при реализации проектов редевелопмента. | |||
