Иерархичность системы управления.

Представляет интерес определение сферы действия ( места ) АСУ ТП в общей иерархической структуре автоматизированной системы управления производством.

Многоуровневой структуре присущи следующие характерные особенности:

- элементы верхнего уровня связаны с более крупными элементами подсистемы и обрабатывают информацию за большие периоды времени;

- элементы верхнего уровня связаны с более медленными процессами управления системой ( обмен со средой

происходит с меньшей частотой, динамика процесса выражена слабо, относительно велики периоды времени между моментами принятия решения;

- описания и проблемы на верхних уровнях менее структуризированы, более трудны для количественной формализации, принятие решения наиболее сложно.

Эти особенности в значительной степени влияют на выбор способа расчленения и многократного построения управляющих систем. При этом различие целей и характера производства на различных уровнях определяет структуру автоматизированной системы управления производством в целом ( АСУП ), показанную на рис. 8.2.

I , II - ступени; 1 - Вц предприятия; 2 - подсистема оперативного управления технологическими линиями;

3 - АСУ химическим процессом; 4, 5 - АСУ технологическими линиями №1 и 2;

6, 7 - АСУ технологическими операциями №1 и 2 ( прямое цифровое управление );

8 - АСУ технологической операцией №3 с многоконтурным управлением через регуляторы;

9,10 - АСУ технологическими операциями №4 и 5 через регуляторы; 13, 14 - регуляторы.

Нижний уровень иерархии управления a состоит из множества систем управления отдельными технологическими операциями ( работами ). На этом уровне АСУ ТП можно считать взаимно независимыми. На ступени a^‘ рассчитывают изменение режимов и хода технологической операции ( например, ведут расчет с помощью ЭВМ установок для задания на регулятор ). На ступени a^‘‘ обеспечивают изменение режимов и хода технологической операции, а на a^‘‘‘ - вырабатывают и корректируют конечное состояние каждой технологической операции в случае, когда операции связаны между собой.

В зависимости от особенностей конкретного технологического и математического обеспечения АСУ ТП на практике реализуются шесть вариантов построения АСУ ТП уровня a:

1. [ a^‘‘‘,a^‘‘,a^‘ ];

2. [ a^‘‘‘,a^‘‘ ];

3. [ a^‘‘‘,a^‘ ];

4. [ a^‘‘,a^‘ ];

5. [ a^‘‘ ];

6. [ a^‘ ].

Следующий уровень АСУ ТП - уровень комплексного управления процессами производства отдельных изделий ( материалов ) b.

Каждый процесс состоит из ряда технологических операций, а задача управления на уровне b заключается в оптимизации параллельно-последовательного выполнения операций по времени и качеству.

Устанавливают три ступени на уровне управления b. На ступени b^‘ рассчитывают изменение хода технологического процесса в целом ( например, система управления технологической линией ). На ступени b^‘‘, представленной множеством системнижнего уровня a, реализуется ход процесса, рассчитанный на ступени b^‘. На ступени b^‘‘‘ вырабатывают график прохождения взаимосвязанных процессов через узловые точки. На этой ступени практически решаются задачи оперативного управления ходом производственного процесса на уровне цеха. Через эту ступень осуществляется связь АСУ ТП с верхним уровнем АСУ ТП - g, на котором вырабатывается цель для уровня управления b.

В зависимости от особенностей конкретного производства и ресурсов технического и математического обеспечения АСУП и АСУ ТП на практике реализуются следующие варианты построения систем уровня b:

1. [ b^‘‘‘, b^‘‘,b^‘ ];

2. [ b^‘‘,b^‘ ];

3. [ b^‘‘‘, b^‘‘ ].

Следует отметить, что функции управленипя, реализуемые системами управления b, также могут быть описаны выражениями ( 8.1. ) и ( 8.4. ).