Виды обеспечения АСУТП

Выполнение перечисленных функций и режимов работ реализуется комплексом взаимодействующих обеспечений АСУТП: техническим, программным, математическим, информационным, метрологическим, лингвистическим, организационным.

Техническое обеспечение включает весь комплекс технических средств (КТС): чувствительные элементы, преобразователи, средства вычислительной техники, вторичные приборы и регуляторы, исполнительные механизмы и т. д. (в КТС АСУТП не входят лишь регулирующие органы), достаточный для функционирования

К аппаратным средствам относятся микропроцессорные устройства с жесткой логикой, которая реализуется программами, записанными в постоянном запоминающем устройстве.

Программно-аппаратные средствастроятся на базе микропроцессорных комплексов и микроЭВМ. Они проблемно ориентированы на решение конкретных задач АСУТП и предназначены для реализации функций средней сложности (многоконтурное цифровое регулирование, многосвязанное программно-логическое управление, многоканальные сбор, обработка и контроль параметров и т.п.). Преимущества программно-аппаратных средств: высокая надежность, компактность, универсальность, экономичность, простота ввода управляющей программы, устойчивость к внешним воздействиям. В их состав входят микропроцессорные комплекты, память, автономный источник питания, модули сопряжения с устройствами ввода — вывода и с ЭВМ верхнего уровня. Программно-аппаратные средства построены по модульному принципу, и создание на их базе АСУТП сводится фактически к набору из модулей различного функционального назначения такой технической и функциональной структуры, которая обеспечивала бы достижение цели управления.

Программируемые средства целесообразно применять для выполнения сложных функций, а также для управления ТОУ большой информационной мощности, что свойственно многим химическим производствам. Они реализуются на многомашинных комплексах микро - и миниЭВМ — локальных управляющих вычислительных сетях (ЛУВС). Р

Распределенная система управления (РСУ) предполагает использование на нижнем уровне управления интеллектуальных программируемых промышленных контроллеров, или, согласно международной терминологии, программируемых логических контроллеров (ПЛК, PLC), реализующих функции сбора, а также логической и арифметической обработки информации в непосредственной близости от объекта управления и контроля.

Программное обеспечение (ПО) — совокупность программ и эксплуатационной программной документации, необходимых для реализации функций АСУТП и заданного режима функционирования КТС. Его разделяют на общее и специальное ПО.

Общее ПО поставляется в комплекте с вычислительной техникой и представляет собой совокупность операционной системы, системы управления базой данных, организующих, служебных и транслирующих программ, программ отладки и диагностики, библиотеки стандартных программ. Оно обеспечивает нормальную работу КТС АСУТП.

Специальное ПО - это совокупность программ, реализующих информационные и управляющие функции конкретной АСУТП. Оно разрабатывается на базе и с использованием общего ПО.

Математическое обеспечение (МО) представляет собой комплекс математических методов, моделей и алгоритмов. На его основе разрабатывается ПО.

Информационное обеспечение (ИО) — совокупность сведений о потоках и массивах информации, характеризующих состояние АТК.

Метрологическое обеспечение — совокупность работ, проектных решений, технических и программных средств, а также организационных мероприятий, направленных на обеспечение заданной точности измерений.

Организационное обеспечение представляет собой совокупность описаний функций и режимов работ АСУТП, а также ее технической и организационной структур.

Лингвистическое обеспечение— это описание языковых средств общения оперативного технологического персонала с УВК.

2. Полоса пропускания (прозрачности) — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Иногда вместо термина «полоса пропускания» используют термин «эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)». В ЭППЧ сосредоточена основная энергия сигнала (не менее 90 %). Этот диапазон частот устанавливается для каждого сигнала экспериментально в соответствии с требованиями качества.

Рис. S.7. Полоса пропускания

Рис.S.8. Влияние полосы пропускания на цифровые сигналы.

Рис. S.9. Цифровая связь

Практическая задача: Рассчитать основные характеристики инерционного дифференцирующего звена, такие как: передаточная функция, комплексная частотная характеристика (КЧХ), амплитудно-частотная характерно гика (АЧХ) и фазо-частотная характеристика (ФЧХ). Привести примеры данного типа элементарного динамического звена.

Инерционное дифференцирующее звено также называют реальное дифференцирующее звено

Передаточная функция:

Это произведение передаточных функций идеального дифференцирующего звена и апериодического звена.

Переходная функция: h(t)=

КЧХ:

АЧХ: