АВТОМАТИЗАЦИЯ технологических процессов

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА – это совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управление производственным процессом без непосредственного участия человека
Диаграмма Эйлера – Венна для определения состояния механизации
и автоматизации технологического процесса
(Р – ручной; М – механизированный; А – автоматический;
мр – механизированно-ручной; ар (амр) – автоматизированно-ручной (полу­автоматический); ам – автоматизированный;
ма (амр) – механизированно-автоматический)

СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ
ЧЕЛОВЕКОМ-ОПЕРАТОРОМ ИЛИ АСУ ТП

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ
СИСТЕМОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АСУТП
xl... xn требуемый результат функционирования, величины характеризующие конечный продукт, его параметры;
yl... yi вспомогательные, контролируемые или поддерживаемые постоянными параметры (вода, газ ...);
fl... fq возмущающие воздействия;
el ...em управляющие воздействия;
gl... gk эталонные значения х... и у...

ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
x(t) - параметр качества изделия;
a(t) - заданное значение;
Т - время операции

ТП оценивается следующими характеристиками:
Точность - среднеквадратичное отклонение от заданного значения.
Настроенность - математическое ожидание отклонения от заданного значения.
Стабильность - свойство ТП сохранять во времени параметры качества изделий.
Воспроизводимость - обеспечение качества от процесса к процессу.

МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
(ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА)

ВИДЫ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
жесткое
управление с компенсацией
управление с обратной связью
комбинированное
робастное
адаптивное
экстремального регулирования с искусственным интеллектом

Жесткое управление, при котором каждому управляющему воздействию вектора однозначно ставится в соответствие реакция на воздействие
Управление с компенсацией. Реально на систему действуют возмущающие воздействия, в результате чего фактическое течение управляемого процесса отличается от требуемого. Если возможно выделить и измерить наиболее сильнодействующее воздействие, то можно сформировать дополнительное управляющее воздействие его компенсирующее
Управление с обратной связью, при котором автоматически контролируется фактическое состояние регулируемых параметров и формируется управляющее воздействие, которое обеспечивает нормальное течение управляемого процесса без анализа возмущающих воздействий

Комбинированное управление, при котором система с обратной связью сочетается с компенсатором. При оптимальном выборе характеристик система может обеспечить предельно возможные значения критериев эффективности, однако при этом требуются математические модели всех входящих в процесс операций и исчерпывающие сведения о возмущающих
воздействиях.
Робастное управление /грубый/. Система синтезируется с неизменной структурой и постоянными параметрами, так чтобы при изменении внешних условий в заданных пределах, качество работы системы не ухудшалось. Для этого используется теория чувствительности и минимаксный подход, когда система синтезируется как оптимальная при наиболее неблагоприятных условиях.
Адаптивные системы автоматического управления изменяют параметры или структуру таким образом, чтобы обеспечить оптимальный, близкий к оптимальному или просто заданный режим.
Системы экстремального регулирования поддерживают экстремальное (максимальное или минимальное) значение регулируемой величины.
Системы с искусственным интеллектом поддерживают значение регулируемой величины заданное каким - либо алгоритмом с учетом окружающей обстановки.

СИСТЕМЫ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
В системах с обратной связью (ОС) автоматически контролируется фактическое состояние регулируемых параметров и формируется управляющее воздействие, обеспечивающее нормальное течение управляемого процесса без анализа возмущающих воздействий. Система автоматизированного управления содержит датчик, преобразователь, регулятор, исполнительное устройство, объект управления.