5.2.1. Централизованные асу тп

В централизованной системе вся информация, необходимая для управления АТК, поступает в единый центр – операторский пункт, где установлены практически все технические средства АСУ ТП за исключением источников информации и исполнительных устройств и где находится оперативный персонал. Техническая структура таких систем наиболее проста и имеет ряд очевидных эксплуатационных достоинств. Недостатками ее являются необходимость избыточного числа элементов для обеспечения высокой надежности функционирования АСУ ТП и большие затраты на кабельную продукцию. Она целесообразна для сравнительно небольших по мощности и компактных АТК с умеренными требованиями по надежности.

Системы с централизованной структурой в зависимости от особенностей выполнения функций УВК можно разделить на: информационные, работающие в режиме «советчика», супервизорные и непосредственного цифрового управления (НЦУ). Рассмотрим основные режимы работы УВК в АСУ ТП.

Информационный режим. В управляющий компьютер вводится информация о состоянии ТОУ, в том числе значения управляемых и управляющих величин. Оператор управляет процессом с центрального пульта управления, используя информацию, выдаваемую компьютером и вторичными приборами. Для решения задачи сбора и обработки информации необходимо иметь информационную модель ТОУ.

Режим советчика. Кроме информационных функций на УВК возлагаются задачи анализа поступающей информации и выработки оптимальных решений с выдачей оператору рекомендаций по управлению. Недостатком подобного класса АСУ ТП является присутствие человека в контуре управления. В тоже время такая система является первым шагом к исключению человека из контура управления. При работе АСУ ТП в режиме советчика можно осуществить проверку и доработку алгоритмов управления, уточнение используемых математических моделей. Для работы в режиме советчика должна быть динамическая модель ТОУ, используя такую модель, компьютер выдает в режиме реального времени (on-line) советы оператору. Принято выделять режим активного советчика. Здесь оператору выдается информация о том, что будет, если реализовать модельное управление. В этом случае система относится к классу активных двухканальных систем. Первый (основной) канал – это действующая управляющая система, включающая человека – оператора. Второй – виртуальная управляющая система (модель объекта, модель алгоритма управления). Наличие второго канала управления позволяет проверить эффективность управления, внести необходимые коррективы в работу «советчика» в основном контуре управления, организовать обучение операторов и адаптацию алгоритмов управления.

Режим супервизорного управления. Супервизор – название основной программы операционной системы компьютера. Основная особенность супервизорного режима работы АСУ ТП – автоматическое управление локальными регуляторами с помощью УВК. При этом значения уставок вычисляется таким образом, чтобы обеспечить оптимальное протекание технологического процесса. Функции оператора сводятся к наблюдению за ходом технологического процесса, вмешательство человека требуется лишь при возникновении редких, непредвиденных ситуаций. Супервизорные системы благодаря УВК и традиционным ТСА предъявляют меньшие требования к надежности управляющего компьютера. Задача такой системы – поддержание работы ТОУ в режиме близком к оптимальному. У супервизорных систем управления в программном обеспечении присутствует оптимизационная модель процесса.

Режим непосредственного цифрового управления (НЦУ). В таких системах программное обеспечение УВК реализует функцию многоканального управляющего устройства. Если решаются задачи регулирования, то УВК это многоканальный регулятор.