Автоматизированная система управления производственными процессами

(11) 492852 АВТОРСКОМ ополнительное к авт. св явлено 25. 06,73 (21) 19 6249/18-24 1) Ь, л.О 5 5 11 исоедииением заявкиосударственкын квинтетСовета Мнннстров СССРоо делам нзобретеейи открьпнк(4 Ь) Дата опубликова УДК 1 7 ДБ ллетень21.9. 531.4088.8) я описания 24 О 3 7 В; А, Дружина, Ю, Я. чкин, М. П. Рызиков и Н, П о 4) АВТОЯАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ Изобретен му управлениюв комплексах, ных процессовИзвестныуправления прсо е жа автоматизированные системыоизводственными процессами,д р щие пульт централизованного управления,блок оперативного измеренияк первомувходу которого непосредственно подключены датчики давления объекта управления, че рез блок извлечения квадратного корнятчики расхода объекта управления и черезблок электропневмопреобразователей - датчики температуры объекта уцравпения, а также входы блока непрерывного контроля и 1 вуправления оборудованием и блока регулирую-щих устройств, выход которого подктпоченк исполнйтельному механизму объекта управления и ко второму входу блока оперативного измерения.20Цепь изобретения - расширить обла1применения и,повысить точность работы автоматизированной системы,Предлагаемая автоматизированная с,ма отличается тем, что она содержит об да сть относится к автоматическоеи может быть использованотоматизации производственный информатор, оконечный информатор, блок формирования вызова, групповой задат чик номиналов, групповой перекпючатепь, ;групповой задатчик дистанционного управле,ния, блок обнаружения отклонений, блок пре дельных отклонений, блок регистрации, на,копитель статистической информации, блок ,буферной памяти и аналого-цифровой преоб;разователь,причем входы оконечного инфор матора соединены с соответствующими выходами блока оперативного измерения, бпо-ка формировайия вызова и аналого-цифрового преобразователя, входы которого подключе 1 ны к блоку оперативного измерения и блоку формирования вызова, соединенному со входами обзорного информатора и блока оператив- наго измерения, к первым входам групповогРзадатчика номиналов, группового переключателя и группового задатчика дистанционного управления подключены первый, второйи третий выходы йульта централизованного управления соответственно, а к их вторым входам подключен второй выход пульта централизованного управления, выходы блокаформирования вызова соединены с обзорныминформацкь и блок 11 оперативного ызмерения. На эти же блоки от группового задатчика 17 номиналов подают номинал параметров. Групповой задатчик 17 номиналовпредназначен для формирования сгабильныханалоговых пневматических сигналов и относится к многоканальным задатчикам (в дан-ном случае тройьое управление), Суть трой-ного управления состоит в том, что каждымзадатчиком можно управлять по вызову - дистанционно (централизовано) с пульта управ-ления, вручную - индивидуально (децентрализовано) в зоне переходных режимов (зона пуска и останова процесса) и с помощью ЭЦВМ, - машинное управление.Блок 4 оонаружения отклонений ф предназначен для автоматического контроля состоя:ния технологических параметров, т.е, для определения наличия места и направления отклонения параметров от номинальных значе 0ний за пределы установленных допусковСвыхода этого блока верхнее или нижнее технологическое отклонение (выбег верхний, вы,бег нижний) параметров от их номиналов пос-.тупает на вход блока формирования вызова18. Причем при изменении номинального зна-чения параметра, коридор допустимых значе-,ний параметра смещается вместе с номина,лом. Кроме того, сигнал выбега регйстрЪру-ется в блоке регистрации 6.Блок 7 регистрирующих устройств пред.:назначен для индивидуальной стабилизациикаждого параметра в одноконтурной схеме.Параметр приводится к номиналу с помощьюизменения положения регулирующего,органаисполнительного механизма объекта 1 управления.Блок 5 предельных отклонений предназнаачен для автоматического контроля величинпневматических аналоговых сигналов при отклонении контролируемых величин за предельныв границы (Н, ИМ ),и епредС выхода этого олока Рсигнал отклоненийноминала от предельных значений номинала(ИМ ) поступают на вход блока 18 форпГвдмироввния вызова и на,блок регистрации 6. ш:Рорматором, вторым выходом пульта цент-рализованного управления,с выходами блокапредельных отклонений и блока обнаруф:енияотклонений, а также со входом блока регистрации, выход группового задатчика номийналов соединен с третьим входом блока опе-ративного измерения и входами блока предельных отклонений, блока обнаружения отклонений, блока регулирующих устройств инакопителя статистической информации, вы Оход группового переключателя соединен счетвертым входом блока оперативного измерения и входом блока регулирующих устройств, выход группового задатчика дистанционного управления соединен с пятым 15входом блока оперативного измерения, ковторому входу которого подключены такжевходы блока обнаружения отклонений и накопителя статистической информации, соединенного со входом блока буферной памяти. З)На чертеже дана функциональная схемапредлагаемой автоматизированной системы.Она содержитобъект 1 управления, блок2 извлечения квадратного корня, блок электэлектро пневмо преобразователей З,блок 4 обна-ружения отклонений, блок 5 предельныхотклонений, блок регистрации 6, блок 71 регулирующих . устройств, блок 8 непрерывного контроля и управления оборудования, накопитель 9 статистической информации, блок 10 буферной памяти, блок 11оперативного измерения, оконечный информатор 12,аналого-цифровой преобразователь13, пульт 14 централизованного управления, групповой задатчик 15 дистанционного , Зфуправления, групповой переключатель 16,групповой задатчик 1 7 номиналов, блок18 формирования вызова и обзорный нфор матор 19,40Система работает следующим образом;информация вводится в систему от аналого-вых датчиков объекта управления,1, изб;е-ряюших различные технологические парамет-ры. По виду выходного сигнала датчикавводимая в систему информация подраздеглртся на два вида сигналов; пневматический (0,2+1,0 кгс/см 2) (датчики расхода),и электрический (0-50 мв), Для привязки системы к датчику с мв-диапазономпредусмотрен блок электропневмопреобразователей 3, для пневмодатчиков с нелиней-ной характеристикой (датчик расхода)блок 2 извлечения квадратного корня. Параметр с выходов блока электропневмопре-, 55образователей 3, блока 2 извлечения квад-ратного корня и датчика давления объекта1 управления поступает на блок 4 обнаружения отклонений, блок 7 регулирующихустройств, накопитель 9 статистической60 оНакопитель 9 статистической информации, предназначен для сбора информации о производственном процессе с выводом на блок 10 буферной памяти. В накопителе 9 параметры и номиналы оцифровываются и выводятся на блок 10, Запоминаются только те параметры, и номиналы, которые необходимы;для расчета оптимальных номиналов и расчета технико-экономических показателей (ТЭП),Непрерывной аналоговой регистрации иконтролю подвергаются основные технологические переменные, необходимые при пуске (остаиове) технологического процесса, покоторым оператор может определить тенденцию и скорость изменения процесса в целом, 5Блок 8 непрерывного контроля и управления оборудованием предназначен для реализации функции непрерывной аналоговой регистрации, важнейшие параметры регистрируются иа вторичном приборе. Эго даст воз можиость знать тенденцию изменения параметров. В состав блока непрерывного контроля и управления оборудованием кроме индивидуальных регистрируюших приборов входят органы управления оборудованием, которые совместно с задающими устройствафми дистанционного управления, регулирующими органами группового задатчика дистанционного управления 15 составляют зонупуска, останова и перехода с режима на 20режим,Регулирующее воздействие исполнительного механизма поступает на блок предельных отклонений и блок оперативного измерения. ИБлок предельных отклонений предназначен для автоматического контроля величинаналоговых сигналов и, выдачи соответствующих сигналов при отклонении контролируемых величин за установленные границы. ф)На вход этого блока поступает текущийсигнал положения исполнительного механи."ма с блока регулирующих устройств итекущие сигналы номиналов с блока 17.Кроме того, на вход блока 5 подают .иг- фналы предельного отклонения номинала ипредельного отклонения регулирующего воздействия исполнительного механизма, Выбеги по номиналу и по регулирующему воздействию исполнительного механизма псьступают на блок формирования вызова,Блок 18 формирования вызова предназначен для формирования управляюших сигналов вызова В и для коммутации электричес 43ких и пневматических дискретных сигналов:ВВ, ВН, ВТ, АУ, ДУ, МУ, Вф, Р, ВимВ,игде ВВ - выбег верхний,", ВН - выбегнижний; ВТ - вызов точки; АУ - автомати"50ческое уаравление; ДУ - дистанционное управление. МУ - машинное управление;Вф - вызсв фрагмента; Р - разладка; В - выбег по исполнительному механиэимму; В - выбег по номиналу. 55н Кроме того, блок формирует общийсигнал "разладка", являющийся дизъюнкциейвходов ВВ, ВН, В , В ,Блок 18 формирования вызова управляется с обзорного информатора 19 сигналами"вызов фрагмента" й "вызов точки", Приэтом информация, характеризующая состояние параметров вызванного фрагмента, поступает на сенсорное поле обзорного информатора 19, а информация о состоянии вызванной точки - на сенсорное поле оконечного информатора 12.Блок 11 оперативного измерения предназначен для коммутации аналогрвых пневматических сигналов параметра (П) и номинала(Н) дистанционного управления ДУ, исполнительного механизма ИМ и представляетсобой пневматический коммутатор, сигналуправления которым поступает с блока 18формирования вызова, а выходные коллекторыего соединены с аналоговыми приборами оконечного информатора 12.Информация о нарушении технологического процесса подается оператору по принципу от общего к частному", т,е. имеетсяобщая звуковая и световая сигнализация оналичии отклонения хотя бы одного параметра за установленные нормы и частнаясигнализация, показывающая место и направление (знак) этого отклонения.С блока 4 обнаружения отклонений и сблока 5 предельных откгвнений на обзорный информатор 19 подается сигнал общейсигнализации о наличии хотя бы одногоФотклонения (ВН, ВВ, В, В ) в любомим нфрагменте и на обзорном информаторе .зажигается лампа-кнопка соответствующего фрагмента. Прц нажатии на нее на сенсорномлоле, обзорного информатора 19 появляетсятехнологический фрагмент, в котором произошла разладка, а с блока 18 вызываетсяинформация, характеризующая состояние параметров вызванного технологического фрагмента: Р, ВВ, ВН, режима управления процессом АУ, ДУ, МУ,Обзорный информатр 19 формируетуправляющее воздействие для вызова любого параметра (точки) данного фрагмен.та. При этом с блока формирования вызова18 вся информация о величине данного;ния поступает по каналам ВВ, ВН, В,В на оконечный информатор 12. Одновреимменно с блока .формирования вызова на.ком,мутатор аналоговых сигналов (П, Н, Но,ИМ, ДУ) блока измерения, поступает командный сигнал вызова точки (В) и с него напоказывающие приборы оконечного информатора 12 поступают аналоговые сигналы параметра, номинала, исполнительного механизмадистанционного управления (П, Н, 11 М, ДУ).Сигналы параметра и номинала поступают также через аналого-цифровой преобраэова тель 13 на цифровой прибор оконечного информатора 12 Для индикации на цифровом приборе параметра и номинала в абсолютных к значениях с блока формирования вызова 18 на аналого-цифровой преобразователь 13 поступает. масштабируюший сигнал (выбор шкапы).Пульт централизованного управления 10 является рабочим местом оператора и предназначен для оперативного управления производственным процессом в режиме автомати- ческого, дистанционного, машинного управле-. ния. На пульте расположены переключатели )5 режимов (АУ, ДУ, МУ), сигнал с которых . поступает на групповой переключатель 16и блок 18 формирования вызова, и кнопки дистанционного управления, (Б и М) группо-, выми эадатчиками номиналов дистанционногоМ управления.Оконечный информатор 12 щьдставляет собой группу аналоговых показывающих циф. ровых приборов и логических индикаторов и предназначен для контроля вызванного кон- И тура (точки) регулирования. На двух аналоговых приборах оконечного информато-. ра 12 измеряют величины параметра (П) и текушего номинала (Н) в относительной шкале. Эти приборы служат для первичной ф достаточно грубой оценки величины П и Н и для восприятия информация о динамике их пбведения. Кроме того, по их показаниям можно определить момент переходас ДУ на МУ, Точное значение величиныП и Н оператор получает с цифровых приборов, на которых индицируется и системный номер контура стабилизации. Кроме( того, имеется цифровой прибор иэмерения 1;оптимального номинала Н, поступаюшего40оот ЭЦВМ. Логические трехпоэиционные индикаторы оконечного информатора 12 сигнализируют о состоянии вызванного контурауправления АУ, ДУ; МУ. Характер техноло-,45гической разладки контура стабилизации(отклонение величины П от величины Н, отклонение Н от Н, отклонение ИМ отпоедИМ ), сигнализируется на индикаторахпред66 П. Н и ИМ.После получения информации о состоянии,Ф параметра (контура) оператор с пульта цент-, рализованного управления может осуществлять трехрежимное управление: режим ДУ - 55 дистанционное управление с помощью кнопок, ДУ (Б - больше или М - меньше), сигнал скоторых поступает на групповой задатчикдистанционного управления; режим АУ -аот оматич еск т а управления осуществляется 6 О кнопками Б - М номинала, сигнал с которых подается на групповой задатчик номиналов, а с его выхода - на соответствующий регулятор, приборы и другие блоки;режим МУ - машинное управление осуществляется с помощью ЭЦВМ, которая формирует оптимальный номинал, контролируемый оператором на цифровом приборе оконечного информатора. При этом изменение параметра осуществляется ЗЦВМ через групповой задвтчик номиналов.В случае необходимости оператор может перейти с одного режима на другой спомощью кнопок выбора режима АУ, ДУ,МУ, для этого использует аналоговые приборы оконечного информатора 12 (П, Н,Но, ИМ и ДУ),Формула изобретенияАвтоматизированная система управления; производственными процессами, содержашая пульт централизованного управления, блок оперативного измерения, к первому, входу которого непосредственно подключены датчики давления объекта управления, через блок извлечения квадратного корня - датчи-; ки расхода объекта управления и через блок электропневмопреобраэователей - датчики температуры объекта управления, а также входы блока непрерывного контроля иуправления оборудованием и блока регулирующих устройств, выход которого подключен к исполнительному механизму объекта управления и ко второму входу блока оперативного,измерения, о т л и ч а ю ш а я- с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности работы системы, она содержит обзорный информатор, оконечный информатор, блок формирования вызова, групповой,эадатчик номиналов, групповой переключатель, групповой эадатчик дистанционного управления, блок обнаружения отклонений, блок предельных отклонений, блок регистрации, накопительстатистической информации, блок буферной памяти и аналаго-цифровой преобразователь, причем входи оконечного информато-. ра соединены с соответствующими выходами блока оперативного измерения, блока фор- мировании вызова и аналого-цифрового преобразователя, входы которого подключены к блоку оперативного изменения и блоку формирования вызова, соединенному со входами обзорного",информатора и блока оперативного измерения, к первым входам группового эадатчика номиналов, группового пе- . реключателя и группового задатчика дистан492852 10ционнс 1 о управления подключены первыйвто- отклонений, блока обнаружении отклонений,рой и третий выходы пульта централизован-,блока регулирующих устройств. и накопителя- щного управления соответственно, а к их втэ- статистической информации, выход группсваорым входам подключен второй выход пульта переключатели соединен с четвертым вхоцентрализованного управлении. входы блока Ь,формировании выова соединены с обзорныминформатором, вторым выходом пульта централиэованнся о управлении, с выходами блока предепьнык отклонений и блока обнаружении отклонений, а также со входом блока реги-страции, выход групповси о задатчика иомина;лов соединен с третьим вмодом блока опер 4 ьтинного измерении и входами блока предеяънъа дом блока оперативного измерения и входом блока регулнрукийих устройств, выходгруаива о задатчика дистаниионнск о управленни соединен с пятым входом блока оперативного измерения, ко второму входу квтора о подключены также входы блока обнаружения отклонений и накопителя статистической информации, соединеннск о со входомблока буферной памяти.Заказ йб а Щ Тираж 869 . Подлисно ал ППП Патентг. Ужгорсд, ул, ПРоектная,ЦНИИПИ: государстве по деламМосква, УБОоеем цэва Корректор Л.Оркоэа о комитета Совета Министров СССР обретений и открытий35 Раушская набд, Ф/5