БГТУ, Минск/Беларусия, Барашко О.Г., 2011, 327 с.
Содержание
Концепция систем автоматического управления (САУ)
Системы управления: ключевые понятия и определения
Базовые компоненты
Общая структура
Объект управления (иерархичность, переменные)
Обратная связь
Локальная САУ (структура, базовые элементы, критерии управления)
Функции локальных САУ
Локальные САУ: классификация
Автоматизированная система управления (уровни управления)
Способы описания САУ
Математическое описание САУ
Математическое описание САУ с помощью дифференциальных уравнений
Математическое описание САУ с помощью передаточных функций
Математическое описание САУ с помощью временных характеристик
Математическое описание САУ с помощью частотных характеристик
Типовые динамические звенья САУ
Структурные схемы САУ и их преобразования /соединения/
Динамические свойства непрерывных объектов управления
Статические и динамические характеристики САУ
Измерения и методы измерений
Классификация измерений и погрешности измерений
Классификация измерительных приборов
Метрологические характеристики измерительных приборов и устройств
Измерительные схемы САК
Мостовая измерительная схема
Компенсационная измерительная схема
Структура и классификация систем автоматического контроля
Схемы автоматизации
Функциональные схемы автоматизации
Назначение
Обозначение объектов управления
Обозначение коммуникационных (материальных) потоков и их регулирующих устройств
Обозначение средств автоматизации: общие положения
Обозначение линий связи
Обозначение средств автоматизации: варианты применения
Обозначение промышленных контроллеров и рабочих станций SCADA-систем
Принципиальные электрические схемы автоматизации
Назначение и общие принципы построения
Основные требования к содержанию и оформлению схем
Средства и устройства обмена, ввода, обработки и вывода информации в САУ
Средства и устройства обмена
Локальные промышленные сети (ЛПС)
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI-модель)
Топология (архитектура) ЛПС
Аппаратные компоненты ЛПС
Канал передачи данных
Сетевые устройства ЛПС
Промышленные сети нижнего уровня (полевые шины)
Промышленные сети верхнего уровня
Средства и устройства ввода
Первичные преобразователи (датчики) перемещений
Дискретные контактные датчики перемещений
Непрерывные датчики перемещений
а) Потенциометрические датчики (реостатные)
б) Индуктивные датчики (электромагнитные)
в) Емкостные датчики
г) Фотоэлектрические датчики (бесконтактные)
Первичные преобразователи (датчики) уровня
Механические
Электрические датчики
Радиационные датчики
Ультразвуковые датчики
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля уровня
Первичные преобразователи (датчики) давления
Жидкостные приборы
Деформационные приборы (манометры)
Грузопоршневые приборы
Электрические приборы
Измерение перепада давлений
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля давления
Первичные преобразователи (датчики) температуры
Первичные преобразователи (датчики) расхода
Расходомеры переменного перепада давления
Расходомеры постоянного перепада давления (жидкость, газ) – или расходомеры обтекания
Тахометрические расходомеры
Индукционные расходомеры
Ультразвуковые расходомеры
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля расхода
Средства и устройства обработки
Назначение, основные свойства и условия эксплуатации промышленных контроллеров
Аппаратная структура контроллера
Программное обеспечение PLC
Основные требования и компоненты
Языки программирования
Средства и устройства вывода
Исполнительные механизмы
Регулирующие органы
Системы автоматического управления непрерывными процессами
Классификация автоматических регуляторов
Законы регулирования
Временная характеристика регуляторов непрерывного типа
Сравнительная характеристика типов регуляторов и области их применения
Качество процесса управления
Устойчивость САУ и критерии устойчивости
Устойчивость САУ
Алгебраический критерий Рауса-Гурвица
Графоаналитический критерий Михайлова
Показатели качества САУ
Методы выбора и расчета регуляторов
Выбор регулятора
Расчет параметров настройки регулятора
Системы автоматического управления дискретными процессами
Основные определение и классификация
Математическое описание работы дискретных СЛУ (уравнения алгебры логики и таблицы состояния)
Основные преобразования алгебры логики
Синтез однотактных СЛУ
Построение СЛУ на основе циклограмм
Типовые схемы блокировок, применяемые в СЛУ
Типовые схемы сигнализации
Автоматизированные системы управления
Автоматизированные системы управления (АСУ)
Локальные САУ
DCS-системы
SCADA-системы
Решаемые задачи и общая структура
Критерии выбора SCADA-системы
Общие подходы
Эксплуатационные показатели
Экономические показатели
Технические показатели
HMI на базе операторских станций
HMI на базе операторских панелей
Основные механизмы обработки информации в SCADA-системах
Визуализация функционирования ОУ на основе мнемосхем
Протоколирование (архивирование) и обработка процессных переменных
Протоколирование и обработка особых состояний (тревоги и события), аварийные сигнализации
Действия операторов-технологов
Архитектура системы архивирования
MES-системы
Назначение и типовые функции
Оперативно-календарное (детальное) планирование
Диспетчеризация производственных процессов в цеху
ERP-системы
Концепции MRP, MRP
Концепция ERP
Пример реализации ERP-системы: АСУ «1С: Предприятие
8.0. Управление
производственным предприятием»
Общая концепция
Базовые модули
Основы взрывозащиты АСУ
Классификация взрывоопасных зон
Методы обеспечения взрывозащиты
Барьеры искробезопасности
Системы искробезопасного удаленного ввода/вывода IS Remote IO
Реализация систем управления в химико-технологическом комплексе
Классификация типовых объектов управления химико-технологического комплекса
Особенности управления химико-технологическими процессами
Концепция систем автоматического управления (САУ)
Системы управления: ключевые понятия и определения
Базовые компоненты
Общая структура
Объект управления (иерархичность, переменные)
Обратная связь
Локальная САУ (структура, базовые элементы, критерии управления)
Функции локальных САУ
Локальные САУ: классификация
Автоматизированная система управления (уровни управления)
Способы описания САУ
Математическое описание САУ
Математическое описание САУ с помощью дифференциальных уравнений
Математическое описание САУ с помощью передаточных функций
Математическое описание САУ с помощью временных характеристик
Математическое описание САУ с помощью частотных характеристик
Типовые динамические звенья САУ
Структурные схемы САУ и их преобразования /соединения/
Динамические свойства непрерывных объектов управления
Статические и динамические характеристики САУ
Измерения и методы измерений
Классификация измерений и погрешности измерений
Классификация измерительных приборов
Метрологические характеристики измерительных приборов и устройств
Измерительные схемы САК
Мостовая измерительная схема
Компенсационная измерительная схема
Структура и классификация систем автоматического контроля
Схемы автоматизации
Функциональные схемы автоматизации
Назначение
Обозначение объектов управления
Обозначение коммуникационных (материальных) потоков и их регулирующих устройств
Обозначение средств автоматизации: общие положения
Обозначение линий связи
Обозначение средств автоматизации: варианты применения
Обозначение промышленных контроллеров и рабочих станций SCADA-систем
Принципиальные электрические схемы автоматизации
Назначение и общие принципы построения
Основные требования к содержанию и оформлению схем
Средства и устройства обмена, ввода, обработки и вывода информации в САУ
Средства и устройства обмена
Локальные промышленные сети (ЛПС)
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI-модель)
Топология (архитектура) ЛПС
Аппаратные компоненты ЛПС
Канал передачи данных
Сетевые устройства ЛПС
Промышленные сети нижнего уровня (полевые шины)
Промышленные сети верхнего уровня
Средства и устройства ввода
Первичные преобразователи (датчики) перемещений
Дискретные контактные датчики перемещений
Непрерывные датчики перемещений
а) Потенциометрические датчики (реостатные)
б) Индуктивные датчики (электромагнитные)
в) Емкостные датчики
г) Фотоэлектрические датчики (бесконтактные)
Первичные преобразователи (датчики) уровня
Механические
Электрические датчики
Радиационные датчики
Ультразвуковые датчики
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля уровня
Первичные преобразователи (датчики) давления
Жидкостные приборы
Деформационные приборы (манометры)
Грузопоршневые приборы
Электрические приборы
Измерение перепада давлений
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля давления
Первичные преобразователи (датчики) температуры
Первичные преобразователи (датчики) расхода
Расходомеры переменного перепада давления
Расходомеры постоянного перепада давления (жидкость, газ) – или расходомеры обтекания
Тахометрические расходомеры
Индукционные расходомеры
Ультразвуковые расходомеры
Типовые функциональные схемы систем автоматического контроля расхода
Средства и устройства обработки
Назначение, основные свойства и условия эксплуатации промышленных контроллеров
Аппаратная структура контроллера
Программное обеспечение PLC
Основные требования и компоненты
Языки программирования
Средства и устройства вывода
Исполнительные механизмы
Регулирующие органы
Системы автоматического управления непрерывными процессами
Классификация автоматических регуляторов
Законы регулирования
Временная характеристика регуляторов непрерывного типа
Сравнительная характеристика типов регуляторов и области их применения
Качество процесса управления
Устойчивость САУ и критерии устойчивости
Устойчивость САУ
Алгебраический критерий Рауса-Гурвица
Графоаналитический критерий Михайлова
Показатели качества САУ
Методы выбора и расчета регуляторов
Выбор регулятора
Расчет параметров настройки регулятора
Системы автоматического управления дискретными процессами
Основные определение и классификация
Математическое описание работы дискретных СЛУ (уравнения алгебры логики и таблицы состояния)
Основные преобразования алгебры логики
Синтез однотактных СЛУ
Построение СЛУ на основе циклограмм
Типовые схемы блокировок, применяемые в СЛУ
Типовые схемы сигнализации
Автоматизированные системы управления
Автоматизированные системы управления (АСУ)
Локальные САУ
DCS-системы
SCADA-системы
Решаемые задачи и общая структура
Критерии выбора SCADA-системы
Общие подходы
Эксплуатационные показатели
Экономические показатели
Технические показатели
HMI на базе операторских станций
HMI на базе операторских панелей
Основные механизмы обработки информации в SCADA-системах
Визуализация функционирования ОУ на основе мнемосхем
Протоколирование (архивирование) и обработка процессных переменных
Протоколирование и обработка особых состояний (тревоги и события), аварийные сигнализации
Действия операторов-технологов
Архитектура системы архивирования
MES-системы
Назначение и типовые функции
Оперативно-календарное (детальное) планирование
Диспетчеризация производственных процессов в цеху
ERP-системы
Концепции MRP, MRP
Концепция ERP
Пример реализации ERP-системы: АСУ «1С: Предприятие
8.0. Управление
производственным предприятием»
Общая концепция
Базовые модули
Основы взрывозащиты АСУ
Классификация взрывоопасных зон
Методы обеспечения взрывозащиты
Барьеры искробезопасности
Системы искробезопасного удаленного ввода/вывода IS Remote IO
Реализация систем управления в химико-технологическом комплексе
Классификация типовых объектов управления химико-технологического комплекса
Особенности управления химико-технологическими процессами