О параметрах автоматизируемых технологических процессов
Автоматизация управления осуществляется на основании получаемой информации. Состояние технологических объектов находит отражение в особом виде информации – параметрах. Параметр в технике – величина, характеризующая какое-либо свойство процесса, явления, системы, технического устройства. Параметры можно классифицировать по многим признакам.
Параметры, характеризующие принадлежности процессов к основным областям науки – физике, химии, биологии и т.д., подразделяются соответственно на физические, химические, биологические и пр.
По качественно-количественному признаку параметры можно разделить на две категории: качественные, выраженные понятиями цвета, вкуса, запаха или логическими заключениями, и количественные, выраженные в числовой форме.
Качественные параметры автоматизируемого технологического процесса, оцениваемые, как правило, органолептическим путем, имеют субъективный характер и не всегда могут быть получены с помощью технических средств. Логические заключения используют при контроле качества изделия в ходе технологического процесса. Возможны заключения вида «годен» или «негоден», «ниже нормы», «норма» или «выше нормы», заключения для контроля аварийной ситуации и т.п.
Количественные параметры автоматизируемого технологического процесса получают в результате измерения, дающего непосредственную числовую характеристику. Так как практически все измерения, связанные с задачами контроля технологических процессов, представляют собой измерение меняющихся во времени физических величин, то измерение параметров сводится к измерению физических величин.
Некоторые качественные параметры можно привести к количественным путем их измерения. Например, применение цветомеров может дать количественную оценку по цвету. Логические заключения могут быть обработаны устройствами автоматики и вычислительной техники.
По характеру физических величин параметры автоматизируемых технологических процессов можно в свою очередь классифицировать по ряду признаком. По характеру измерительных сигналов параметры можно классифицировать в соответствии с классификацией измерительных сигналов. Под сигналом в общем случае понимают материальный носитель информации. Измерительный сигнал несет информацию в виде отражения технологического процесса либо представляет собой кодовый дискретный сигнал. Поэтому параметры технологического процесса как отражение свойств этого процесса определяются измерительными сигналами, несущими информацию о процессе системы автоматизации.
По характеру квантования параметры классифицируются на непрерывные и квантованные по уровню. Непрерывный параметр может иметь в заданном диапазоне бесконечно большое число значений (например, ток, температура, длина и т.п.). Квантованный параметр характеризуется величиной, имеющей в заданном диапазоне ограниченное число значений (например, малый электрический разряд, определяемый зарядами электронов и т.п.).
По характеру дискретизации параметры автоматизируемых технологических процессов подразделяются на непрерывные и и прерывистые или дискретизированные во времени или в пространстве. Дискретизированные параметры определяют технологический процесс производства только в определенные моменты времени или в определенных точках пространства (например, импульсы электрического тока, совокупность электрических зарядов, расположенных в отдельных точках поверхности диэлектрика и т.п.).
По цели извлечения информации параметры автоматизируемого технологического процесса производства можно классифицировать на пять категорий: управления, идентификации, измерения, контроля и счета. Управляющие параметры необходимы для восприятия информации и реализации соответствующих действий. Идентифицирующие параметры используются для «опознания» физического объекта или процесса и отнесения его к тому или иному классу. Контролирующие параметры определяют соответствие между состояниями объекта и заранее заданной нормой. Счетные параметры определяют числовое значение качественно однотипных объектов в данной совокупности.
По отношению к автоматизируемому технологическому процессу параметры подразделяются на входные, промежуточные, и выходные. Входные параметры характеризуют качество и количество исходных продуктов (сырье или полуфабрикат), данные лабораторных испытаний, показания аналитических приборов и т.п. Промежуточные параметры отражают ход технологического процесса в промежуточных звеньях технологической цепочки. Выходные параметры характеризуют обобщенные технико-экономические показатели, которыми оценивают качество и экономическую эффективность работы объектов и процессов.
По информативному признаку параметры подразделяются на информативные и неинформативные. Информативные параметры – параметры процесса, являющиеся измеряемыми физическими величинами либо функционально связанными с измеряемыми или воспроизводимыми величинами. Неинформативные параметры – параметры, не связанные функционально с измеряемой величиной. Однако неинформативные параметры могут оказывать воздействие на средство измерений, вызывающее изменение его показаний.
По возможности контроля параметры технологического процесса можно классифицировать на контролируемые и неконтролируемые, причем первые определяются показаниями аналитических приборов системы автоматизации, операциями учета и пр. Неконтролируемые параметры характеризуются влияниями случайных процессов – флуктуаций характеристик материала, изменениями окружающей среды, влияниями износа и старения оборудования, явлениями наводок и пр.
По направлению управления параметры технологического процесса подразделяются на управляемые и управляющие. Управляемые параметры характеризуют состояние технологического процесса, которые подвергается управлению. Управляющие параметры системы автоматизации определяют воздействия, с помощью которых поддерживается заданный технологический режим процесса, изменения состояний агрегатов и технических средств и т.п.
ПО степени локализации параметры системы автоматизации подразделяются на сосредоточенные и распределенные. Сосредоточенные параметры характеризуют состояние локальных объектов управления и участков технологического процесса, например нагрузку на балку на малом участке по сравнению с длиной балки. Распределенные параметры определяют физические величины, распределенные в пространстве, например распределенная емкость линии электропередачи.
