Рассмотрим пример проектирования автоматизированной системы управления процессом приготовления бетонной смеси (АСУ ТП Бетон), причем опишем отдельные фрагменты этого процесса.

В соответствии с методологией системотехники работы по созданию автоматизированной системы разобьем на стадии и этапы. На стадии технического задания удобно использовать методологию системного анализа.

На первом этапе сформулируем цель системы. Автоматизированная система управления технологическим процессом производства бетонных смесей предназначена для эффективного контроля и управления технологическим процессом, начиная от подачи материалов со складов и кончая выдачей бетонной смеси потребителям. Цель контроля – повышение экономичности, ритмичности и качества производства, своевременного обеспечения потребителей необходимым количеством смесей заданных параметров.

На втором этапе системного анализа очертим границы изучаемой системы управления. Определяем, что автоматизированная система должна включать управление следующими процессами: подачей материалов со складов в емкости надбункерного отделения, дозированием, смесеприготовлением, выдачей товарного бетона и доставкой на формовочные участки. Формовочные и другие участки, потребляющие бетон, а также железнодорожный и автомобильный транспорт, доставляющий компоненты бетонной смеси на склады, не входят в систему и могут быть отнесены к внешней среде. Предполагается, что в процессе функционирования в автоматизированную систему управления технологическим процессом поступают заказы на бетонную смесь, с пунктов ее потребления, и компоненты бетонной смеси, со склада цемента и заполнителей. Таким образом, внешняя среда влияет на автоматизированную систему. Влиянием АСУ на внешнюю среду пренебрегаем.

В результате первичной структуризации выделяются элементы технологического процесса, подлежащие автоматизированному управлению, а также входы и выходы, связывающие рассматриваемую систему автоматизированного управления и внешнюю среду.

На третьем этапе системного анализа предварительно разрабатываем математическую модель системы управления технологическим процессом. На этой стадии ограничиваемся графическим и словесным описанием подсистем и связующих функций.

Учитывая естественную структуру технологического процесса, проводим его декомпозицию на подпроцессы.

В соответствии с декомпозицией процесса на подпроцессы выполняем декомпозицию задачи управления на подзадачи, уровни сложности принимаемого решения.

Общая задача управления процессом в целом подразделяется на ряд последовательно решаемых более простых задач. Вначале на основании данных лабораторного анализа устанавливаются процентные содержания компонентов в бетонных смесях различных марок с учетом влажности и засоренности заполнителей, активности цемента и пр. Результаты решения этой задачи являются исходными данными для решения задачи координации работы подсистем в соответствии с заказами на бетонную смесь, поступающими из внешней среды. На основании данных очереди заказов и результатов решения задачи управления составом, определяются задания дозаторам и смесителям, выбирается цепочка транспортных средств, доставляющих готовую бетонную смесь потребителю, определяются расходные бункера, подлежащие загрузке.

На третьем уровне решаются задачи управления отдельными подпроцессами. Далее проводится предварительная разработка и выбор комплекса технических средств системы управления.

На основании указанных этапов системного анализа работа распределяется между отдельными исполнителями, составляются планы-графики выполнения проектных и научно-исследовательских работ.

В дальнейшем для ряда подсистем составляются более детальные математические модели. При этом функции переходов, выходов, связующие функции описываются в виде математических выражений, что позволяет исследовать различные алгоритмы управления методом цифрового моделирования на ПЛК.

Для координации процессов дозирования отдельных компонентов целесообразно использовать линейную процедуру итерации. При поступлении компонента бетонной смеси в грузоприемное устройство ошибка слежения за изменением массы материала в бункере дозатора из-за наличия переходного процесса велика. После окончания процесса дозирования и затухания переходных процессов масса каждого из компонентов может быть измерена с большой точностью. Если окажется, что вектор процентных отклонений компонентов выходит за пределы некоторой области допустимых значений, следует выбрать тип компонента и соответствующий ему дозатор для досыпки. После реализации выбранной досыпки процедура повторяется до тех пор, пока в соответствии с принципом оценки взаимодействий вектор процентных отклонений не будет находится в заданной области.

Фазы и этапы проектирования автоматизированных систем управления технологическим процессом определены ГОСТ 20913-75.

Новости

Водогрейная газовая котельная завода по производству двигателей ООО "Хендэ Виа Рус", система автоматизации, г. Сестрорецк, г. Ленинградская обл.

25.10.21

Водогрейная газовая котельная завода по производству двигателей ООО "Хендэ Виа Рус", система автомат...

Диспетчеризация тепловых электрических завес для ворот ремонтного депо метрополитена, Парнас, г. Санкт-Петербург

20.10.21

Диспетчеризация тепловых электрических завес для ворот ремонтного депо метрополитена, Парнас, г. Сан...

Конвейерное оборудование для технологического процесса переработки древесных отходов, г. Чудово, Ленинградская обл.

25.09.21

Конвейерное оборудование для технологического процесса переработки древесных отходов, г. Чудово, Лен...

Заказчики
Поставщики