Министерство образования Российской Федерации Уфимский государственный нефтяной технический университет Кафедра Автоматизации химико-технологических процессов Кирюшин О.В. Управление техническими системами курс лекций Уфа 2003 УДК 658.012 (07) ББК 32.965я7 К 43 Рецензенты: директор Регионального центра тестирования, канд. техн. наук, доцент Ахметсафина Р.З.; зав. кафедрой АПП, канд. техн. наук, доцент Сафонов В.В. К 43 Кирюшин О.В. Управление техническими системами: курс лекций. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. - 80 с. Учебное пособие написано по материалам курса "Управление техническими системами", читаемого на кафедре Автоматизации химико-технологических процессов УГНТУ для студентов различных специальностей. Изложенный материал разделен на три части: 1) теория автоматического управления, в которой содержатся теоретические основы построения систем управления; 2) средства автоматизации и управления, где описываются основные методы измерения и средства автоматизации, используемые в нефтедобыче, нефтепереработке и нефтехимии; 3) современные системы управления производством, где вкратце перечислены основные аспекты построения АСУ ТП. ? Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2003 ? Кирюшин О.В., 2003 ЧАСТЬ 1. ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (ТАУ) 1. Основные термины и определения ТАУ. 1.1. Основные понятия. Системы управления современными химико-технологическими процессами характеризуются большим количеством технологических параметров, число которых может достигать нескольких тысяч. Для поддержания требуемого режима работы, а в конечном итоге - качества выпускаемой продукции, все эти величины необходимо поддерживать постоянными или изменять по определенному закону. Физические величины, определяющие ход технологического процесса, называются параметрами технологического процесса. Например, параметрами технологического процесса могут быть: температура, давление, расход, напряжение и т.д. Параметр технологического процесса, который необходимо поддерживать постоянным или изменять по определенному закону, называется регулируемой величиной или регулируемым параметром. Значение регулируемой величины в рассматриваемый момент времени называется мгновенным значением. Значение регулируемой величины, полученное в рассматриваемый момент времени на основании данных некоторого измерительного прибора называется ее измеренным значением. Пример 1. Схема ручного регулирования температуры сушильного шкафа. Рис. 1.1 Требуется вручную поддерживать температуру в сушильном шкафу на уровне Тзад. Человек-оператор в зависимости от показаний ртутного термометра РТ включает или выключает нагревательный элемент Н с помощью рубильника Р. ? На основе данного примера можно ввести определения: Объект управления (объект регулирования, ОУ) - устройство, требуемый режим работы которого должен поддерживаться извне специально организованными управляющими воздействиями. Управление - формирование управляющих воздействий, обеспечивающих требуемый режим работы ОУ. Регулирование - частный вид управления, когда задачей является обеспечение постоянства какой-либо выходной величины ОУ. Автоматическое управление - управление, осуществляемое без непосредственного участия человека. Входное воздействие (Х) - воздействие, подаваемое на вход системы или устройства. Выходное воздействие (Y) - воздействие, выдаваемое на выходе системы или устройства. Внешнее воздействие - воздействие внешней среды на систему. Структурная схема системы регулирования к примеру 1 изображена на рис. ............