Выбор регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий
Из многих параметров, которые характеризуют процесс, необходимо выбрать те, которые подлежат регулированию, и изменением которых целесообразно вносить регулирующие воздействия. Как правило, их число не превышает 25 % от всех параметров, участвующих в управлении. Данная задача может быть выполнена только по результатам анализа целевого назначения процесса, а также его взаимосвязи с другими процессами производства, с использованием информационной модели процесса.
На основе результатов анализа, выбирается критерий управления, его заданное значение и параметры, изменением которых наиболее целесообразно на него воздействовать. Последнее достигается на основе статических и динамических характеристик процесса, которые дают представление о взаимозависимости параметров. В данном случае необходимо учитывать, что «наилучшее» состояние объекта управления заключается в нахождении его в равновесии, то есть когда он сбалансирован. По результатам анализа статики и динамики каналов, выбираются наиболее эффективные управляющие воздействия, которые обеспечивают максимальные точность и качество управления.
Необходимо также учитывать возможность компенсации управляющим воздействием максимального возмущения или суммы возмущений - учитывать коэффициент усиления по данному каналу. То есть канал регулирования выбирается таким образом, чтобы регулирующее воздействие сопровождалось максимальным и быстрым изменением регулируемой величины - коэффициент усиления объекта по каналу регулирования был максимальным.
После выбора критерия управления и каналов воздействия на него приступают к анализу технологического объекта управления с точки зрения возможных возмущений и способов их ликвидации до поступления в объект. В данном случае особое внимание уделяется стабилизации входных параметров, потому что с их изменением в объект поступают самые сильные возмущения. В большинстве случаев все возмущения не удается ликвидировать до поступления в объект. Особенно сложно предусмотреть и устранить внутренние возмущения. Так как все возмущения не могут быть ликвидированы, они становятся причиной изменения режимных параметров и критерия управления. Возникает необходимость в регулировании режимных параметров.
Выбор сигнализируемых и контролируемых величин. Выбор параметров и способов защиты
Контролю подвергаются параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом. К данным параметрам относятся все режимные и выходные параметры, а также входные параметры, в случае изменения которых в объект поступают возмущения. В данном случае осуществляется принцип – «хочу все знать», что существенно влияет на критерий управления данного технологического объекта управления.
К выбору сигнализируемых параметров приступают после анализа технологического объекта управления в отношении его взрыво- и пожароопасности, токсичности и агрессивности перерабатываемых веществ, возможных аварий и несчастных случаев. В современных системах управления, в которых используются вычислительные средства, сигнализацией могут быть охвачены все контролируемые величины, влияющие на целевой продукт, отклонение. Такой подход обеспечивает полный мониторинг состояния процесса и технологического оборудования. Предаварийной, а в случае необходимости и предупредительной сигнализации подлежат параметры, у которых предельные значения стать причиной: взрыва и пожара, несчастного случая, аварии, выхода из строя оборудования, существенного нарушения технологического режима, выпуска некондиционной продукции и брака.
Оперативный персонал в случае оповещения устройствами сигнализации о нежелательных событиях принимает соответствующие меры, направленные на их ликвидацию. В том случае, если эти меры окажутся неэффективными, и параметр достигнет аварийного значения, срабатывают системы противоаварийной защиты , которые автоматически, в соответствии с заданной программой, перераспределяют материальные или энергетические потоки, включают и отключают аппараты объекта для предотвращения взрыва, аварии, несчастного случая и т.п. Совокупность реализуемых способов защиты разрабатывается, исходя из особенностей технологического объекта управления, анализа аварийных ситуаций и категории взрывоопасности объекта управления.
