Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

Многоуровневое управление технологическими процессами на основе адаптивных моделей



Резюмируя содержание предыдущих параграфов раздела 3, рассмотрим схему многоуровневой АСУТП, обращая внимание на применение ММ (либо в форме аналитических зависимостей, либо в форме имитационных моделей, задаваемых с использованием логических процедур). Затронем также проблему адаптации СУ к постепенным изменениям характеристик управляемых процессов.

В соответствии со схемой на рис. 3.5. контролируемые выходы ТП формируется под действием управляемых входов, а также – контролируемых и неконтролируемых возмущений. Для непрерывных ТП управляемыми входами служат расходы исходных материалов и энергии (электричество, тепло, пневматика). В качестве возмущений выступают изменяющиеся во времени характеристики исходных материалов и энергетических …(34)

Задача системы автоматизированного централизованного контроля ТП состоит в получении данных о контролируемых показателях и фильтрации их от измерительных помех.

В режиме нормальной эксплуатации управление ТП осуществляется с помощью двухуровневой схемы. Верхний уровень оптимизирует режим ТП, а нижний – поддерживает этот режим в окрестности заданных значений, осуществляю компенсацию возмущающих воздействий.

Рис. 3.5 Система многоуровневого адаптивного управления
Ср. знач.
СКО
Режимные уставки
Критерий стабилизации
Критерий оптимизации ТП
Квазистатич. модель ТП
Измерит. шумы
Измер. шумы
Неконтролируемые возмущения
Контролируемые возмущения
Управляющие воздействия
Управляемые входы
Идентифицирующие воздействия
Контролируемые выходы ТП
Стабилизация режима ТП
Адаптация
Оптимизация режима ТП
Контроль ТП
Управляемый ТП
Идентификация ТП
Автоматизированный контроль ТП
Формирование ограничений
Квазистатическая оптимизация ТП
Регулирование ТП
ТП
Статистическая обработка
Динамич. модели ТП


Оптимизация режима осуществляется по тому или иному технико-экономическому критерию с учётом ряда ограничений, например: максимизация прибыли при ограничениях на производительность, расходы материалов и энергии или максимизация производительности при ограничениях на расходы материалов и энергии, или минимизация удельного расхода энергии при ограничениях на производительность, расходы материалов и энергии и т.д. Для решения задачи необходимы статические модели ТП. Они определяют статические зависимости выходных показателей ТП (например, качество и количество продукции) от управляющих воздействий и контролируемых возмущений. Поскольку такие зависимости могут постепенно меняться (старение катализаторов в химических реакторах, износ шаров в мельницах, изменение толщины слоя обмазки в печах и т.д.), то речь идёт о квазистатических моделях и соответственно о квазистатической оптимизации ТП. Оптимальный режим ТП нуждается в периодическом пересчёте не только из-за дрейфа параметров моделей, но также от необходимости изменения страховых запасов при формировании ограничений вследствие изменения СКО выходных и управляющих переменных. Корректировка режима необходима и при изменениях текущих средних значений контролируемых возмущений (например, пересчёт рецептуры сырьевых смесей при изменении характеристик компонентов).

Для решения задач стабилизации на нижнем уровне управления необходим критерий, согласованный с технико-экономическим критерием верхнего уровня управления, а также система динамических моделей ТП. Эти модели связывают между собой те же показатели, но они учитывают динамику изменения переменных во времени. Чаще всего такие модели адекватно описывают поведение ТП в достаточно узкой окрестности режима. При использовании типовых законов регулирования, динамические модели служат для правильной настройки параметров типовых регуляторов. Если применяются более сложные способы управления с прогнозирующими моделями, то динамические модели используются непосредственно при расчёте управляющих воздействий, причём они могут работать как в реальном, так и в ускоренном времени.

Если параметры статических и динамических моделей существенно изменяются во времени, необходимо производить обновление моделей, т.е. осуществлять их идентификацию в режиме эксплуатации ТП. Для этого служит «надстройка» в виде блока идентификации. Принимая и определённым образом обрабатывая данные системы контроля о контролируемых сигналах (управления, контролируемые возмущения и выходные переменные), блок идентификации непрерывно или периодически пересчитывает параметры моделей и «спускает» их на верхний и нижний уровни управления.

Как будет показано позже, в ходе идентификации могут применяться специальные идентифицирующие воздействия на объект. Как и управляющие воздействия, они передаются по каналам управляемых входов.

В целом, рассмотренная система реализует адаптивное управление ТП, т.е. управление, приспосабливающееся к изменениям в объекте управления и характере действующих на него возмущений.

Заметим, что схема на рис. 3.5. носит перспективный характер и в действующих АСУТП могут быть реализованы отдельные фрагменты.





Дата публикования: 2015-01-23; Прочитано: 325 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с)...