Специфические особенности автоматизации сельскохозяйственного производства.
Сельскохозяйственному производству присущи специфические особенности, которые следует учитывать при разработке автоматизированных систем и внедрении средств автоматизации в различные процессы агропромышленного комплекса.К таким характерным отличиям следует отнести:
а) цикличный, прерывистый характер производства сельскохозяйственной продукции;
б) невозможность сбоев при выращивании растениеводческой и животноводческой продукции;
в) надежность используемых средств автоматики;
г) невозможность увеличить выход продукции, значительно уменьшив время и число циклов технологических процессов;
д) наличие вибраций в мобильной технике;
е) наличие большого количества объектов с агрессивными, влажными и запыленными средами;
ж) рассредоточенность сельскохозяйственных машин и установок по огромным площадям, а так же удаленность от ремонтной базы.
2.
Структура управления технологическими процессами
В общем виде структура управления ТП показана на рисунке 2.1. Если оператор — необходимая часть системы, то ее квалифицируют как автоматизированную, если нет — то как автоматическую.
Рис. 2.1 Структурная схема управления технологическим процессом
Оператор действует в соответствии с целью управления, и его функции, в общем случае, очень обширны. К примеру, в обязан?ности оператора-животновода входят:
-? соблюдение распорядка дня содержания и режимов кормления животных;
-? получение информации от зооветслужбы о коррекции условий содержания, кормления и т. д.; 
-? восприятие информации о поведении объекта управления (жи?вотных);
-? оценка и анализ технологической ситуации и выработка соот?ветствующих решений;
-? установка задания системе управления, коррекция программ в соответствии с текущими условиями;
-? анализ информационных потоков о ходе ТП;
-? защита животных и оборудования в случае возникновения ава?рийной ситуации;
-? оперативная связь с вышестоящими органами управления, учет полученной продукции и т. д.
Характеристика асу тп. Технологический процесс как объект управления.
ТП-технологический процесс
АСУТП – это АСУ тех.процесса для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием качества управления.
Тех.объект управления — совокупность технологического оборудования и реализованного по специальным инструкциям или регламентом техн.процесса производства.
В понятие ТП как объекта управления включают технологическое оборудование (кроме датчиков и исполнительных органов) которое является конструктивным эл.оборудованием, но входит в состав средств АСУТП.
Под термином управляемый ТП понимается процесс для которого определены контролируемые входные воздействия (управляемые или не управляемые), установлены зависимости между вх.воздействиями и вых.параметрами выпускаемого продукта, разработаны методы измерения вх. и вых.параметров и метода управления процессом, т.е. процесс подготовленный для внедрения АСУТП.
В наст.время в области АСУТП используются так называемые концепции откр.систем, на основе системной интеграций, базирующейся на след.принципах:
1)совместимость программно-аппаратных средств разл. форм производителей
2)комплексная проверка и отладка все системы на основе спецификации отладчика не стенде фирмы.
В большинстве случаев АСУТП представляет собой двухуровневую систему:
1)нижний уровень включает в себя контроллеры, обеспечивающие первичную обработку информации с объектом управления. Поконтроллеров реализуется на технологическом языке (язык линейно-контактный).
2)верхний уровень АСУТП составляют мощные компьютеры выполняющие роли сервера и фун-ии рабочих станций, обеспечивающие анализ,обработкуи хранение инф-ии и взаимодействие с оператором. Основой ПОверхнего уровня является пакет SCADA.
Функции АСУТП:
1)управляющие
2)информационные
3)вспомогательные
Виды обеспечения асу тп.
АСУТП включает в себя оперативный персонал:
1)организационное
2)информационное
3)программное
4)техническое обеспечение
Оперативный персонал включает в себя:
— технологов-операторов автомат.технологического комплекса (АТК), осуществляющих управление технологическим объектом
— эксплуатационный персонал АСУТП, обеспечивающий функционирование системы
— ремонтный персонал в состав ОП не входит!
ОП может работать как в самом контуре управления так и вне его.ОП подбирается в соответствии с ПТК и особым образом подготавливается.
1)Организационное обеспечение АСУТП включает в себя организационное, техническое описание и описание структуры системы, инструкции и регламенты ОП по работе.
Он содержит совокупность правил и предписаний, обеспечивающих требуемое взаимодействие между собой и комплексом средств.
Орг.совместимость АСУ – совместимость АСУ заключается в общности функц-ой структуры АСУ различных уровней и разл.функционального назначения.
2)Информационное обеспечение АСУТП включает систему кодирования технико и технико-эконом. информации,справочную и оперативную информацию.
Оно содержит описание все сигналов и кодов используемых для связи техн.средств.Коды должны содержать минимум знаков. В Инф. Обеспечении в соответствии с ТЗ предусматривается некоторая избыточность, позволяющая обеспечивать расширение массива при развитии системы, а также совместимость со смежными и вышестоящими системами.
3)Программное обеспечение АСУТП включает:
а)общее программное обеспечение поставляемых ВТ в том числе – организующие программы, программы-диспетчеры, транслирующие программы, ОС, библиотеки стандартных программ.
б)специальное программное обеспечение – совокупность программ, реализующих функции конкретной системы и обеспечивающих функционирование КТС, в том числе аппаратным путем. Это означает что часть программы зашивается в аппаратуру и реализуется автоматически.
4)Техническое обеспечение АСУТП называется КТС включает: средство получения информации о состоянии объекта, средства ввода систем, средства передачи информации, средства локального регулирования и управления, средства ВТ, средства предоставляющие информацию ОП, испольнительное устройство, средство передачи информации в смежное или вышестоящее АСУ,средства оргтехники и средства проверки и наладки работоспособности КТС, запасные приборы.
5)Математическое обеспечение АСУТП. Под ним понимается совокупность математических методов, алгоритмов и моделей решения функциональных задач АСУТП.
Управление объектов включает в себя комплекс операций направленный для формирования целенаправленных воздействий на управляемый объект,таких операций как: операции контроля, операции анализа(выработки и принятия решения), операции исполнения.
Операция получения информации и выполнения исполняются автоматически.
Под матем.моделью понимают систему матем.соотношений, описывающих поведение объекта, управления и усл.функция.
Под усл.функцией объекта понимается действующий на объект возмущающие воздействия приложенные к объекту и действ.ограничения.
Для представления мат.модели в аналитической форме надо знать мат.природу с конструктивной особенностью.Определение требуемых воздействий на по модели объекта может определяться в реальном масштабе времени.
Используя модель можно все виды воздействий проанализировать выходные параметры системы и выбрать наиболее оптимальные воздействия.
4
5Принципы управления технологическими процессами
Логическое управление
Применяют для управления поточно-транспортными линиями приготовления и раздачи корма, уборки навоза и т. д. в том случае, когда имеется необходимость обеспече?ния последовательности пуска, переключения и остановки меха?низмов, наличия блокировок, обеспечивающих нормальное функ?ционирование ТП и защиту оборудования в аварийных ситуациях. Для логического управления важно знать состояние ТП в пред?шествующий момент времени.
Программное управление
Реализуется в разомкнутых системах автоматического управления, в которых информация о выходной величине не поступает на вход системы управления. Управляемая величина изменяется в соответствии с заложенной программой.
Например, норму жидкого кор?ма, раздаваемого свиньям, ус?танавливают в зависимости от состояния животных и поедаемости корма и корректируют 1 раз в 10 суток. В отличие от принципа логического управ?ления знание состояния ТП в предшествующий момент вре?мени не обязательно.
