что такое супервизорное управление
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Супервизорное управление
Возможны два варианта реализации супервизорного управления : с математической моделью и без нее. [16]
Работа информационной части системы супервизорного управления не отличается от работы системы советчика оператора. Процедуры вычислений по определению управляющих воздействий одинаковы. Однако здесь значения управляющих воздействий преобразуются в сигналы, которые непосредственно используются для изменения заданий и настроек автоматических регуляторов. Поскольку контур управления АСУ ТП замкнут через ВК, функции оператора сводятся к наблюдению и резервированию системы при возникновении аварийных ситуаций. [18]
В последних разработках наблюдается растущая тенденция объединять супервизорное управление и НЦУ в одной системе. Это дает ряд преимуществ и, вообще говоря, повышает экономическую эффективность систем обоих типов, а потому может служить дополнительным источником эффективности, так как реализация НЦУ и супервизорного управления на отдельных ЭВМ приводит к дублированию функций технических средств и увеличивает сложность управления. Единая УВМ позволяет реализовать оба варианта стратегии управления, причем количество добавляемых аппаратных и программных средств невелико. [22]
Дистанционно управляемые роботы разделяются на: роботы с супервизорным управлением ; роботы с диалоговым управлением. [25]
Заметим, что описанная выше АСУ ТП в режиме супервизорного управления может рассматриваться как двухуровневая иерархическая система. [29]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Супервизорное управление
Отсутствие человека в контуре управления является общим признаком всех роботов, однако, возможны случаи, когда управление роботом частично осуществляет человек. При этом супервизорное управление роботом позволяет человеку вывести робот в нужную зону действия и выдать ему некоторые ориентировочные указания. Все дальнейшие действия робот выполняет автоматически в соответствии с выбранной программой без участия человека. Оснащение, например, такими системами лесных машин ( рис. 1.4) является одной из главных задач лесного машиностроения. [46]
Такая структура систем регулирования позволяет обеспечить их высокую надежность и живучесть: система остается работоспособной и при отказах вычислительного комплекса, хотя ее эффективность в этом случае снижается. Практическая реализация систем супервизорного управления требует довольно значительного аппаратурного парка: в системе сохраняются локальные аналоговые регуляторы, добавляются связи их с УВК и соответствующая аппаратура для обеспечения этой связи. [47]
Рассмотрим проблему системного ( супервизорного) управления НТС, заключающуюся в выборе и поддержании установившегося допустимого или оптимального превращения и распределения многокомпонентных материальных потоков и потоков энергии. В промышленных НТС периодичность супервизорного управления существенно больше доминирующих констант времени процессов, поэтому в этом случае рассматриваются статические постановки задач принятия решений и соответствующие методы. [48]
Значительная вычислительная мощность ЭВМ, выполняющей оптимизацию, позволяет удерживать внутри заданных пределов одновременно больше технологических переменных, чем это возможно с помощью традиционных средств управления. Кроме того, при супервизорном управлении ЭВМ используют для расчета косвенных параметров, которые нельзя измерить непосредственно, что часто повышает эффективность процесса. Нередко такие расчетные параметры полнее отражают состояние процесса, что позволяет оператору принимать более правильные решения по управлению. Супервизорное управление служит существенным источником экономической эффективности автоматизированного управления, вклад которого может на порядок превышать вклад любого другого источника. [49]
Использование микропроцессорных средств для аппаратурной реализации координаторов первого уровня приводит к упрощению структуры. Контуры нулевого уровня сохраняют значение, например, для систем супервизорного управления стабилизацией отдельных параметров. [50]
В последних разработках наблюдается растущая тенденция объединять супервизорное управление и НЦУ в одной системе. Это дает ряд преимуществ и, вообще говоря, повышает экономическую эффективность систем обоих типов, а потому может служить дополнительным источником эффективности, так как реализация НЦУ и супервизорного управления на отдельных ЭВМ приводит к дублированию функций технических средств и увеличивает сложность управления. Единая УВМ позволяет реализовать оба варианта стратегии управления, причем количество добавляемых аппаратных и программных средств невелико. [56]
Супервизорное управление
Приложение А
Рекомендуемая литература
1. Плетнев Г. П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 344 с.
2. Автоматическое управление металлургическими процессами: Учебник для вузов / Беленький А.М., Бердышев Б.Ф., Блинков О.М., Каганов В. Ю. – М.: Металлургия, 1989. – 384 с.
3. Котов К. И., Шершевер М.А. Средства измерения, контроля и автоматизации технологических процессов, вычислительная микропроцессорная техника. – Г.: Металлургия, 1989. – 496 с.
4. Потап О. Е. Основы проектирования систем автоматизации: Конспект лекций. – Днепропетровск: ГИПОпром, 2007. – 48 с.
АСУ ТП с вычислительным комплексом (ВК), выполняющим функции центрального управляющего устройства. При этом ВК вырабатывает управляющие воздействия, поступающие как сигналы заданий непосредственно на вход систем автоматического регулирования (рис. 1). АСУ ТП используется в замкнутом контуре.
Этот режим совершенно не похож на режим «советчик оператора», при котором все изменения в управление вносит только оператор. Главная задача супервизорного управления – автоматическое поддержание технологического процесса вблизи оптимальной рабочей точки путем оперативного воздействия на него. В этом главное преимущество данного вида АСУ ТП.
 |
Рис. 1 – АСУ ТП с вычислительным комплексом,
осуществляющим супервизорное управление
Работа вычислительного комплекса по сбору и переработке информации в системе супервизорного управления мало отличается от описанной выше для режима «советчик оператора». Вычисления по определению управляющих воздействий тоже аналогичны. Однако после выполнения расчетов по модели осуществляются совершенно различные действия. Если в предыдущем случае найденные новые значения установок преобразовывались в форму, удобную для восприятия оператором, то в системе супервизорного управления они преобразуются в сигналы, которые можно использовать для изменения задания и настроек регуляторов.
Поскольку в таких системах контур управления замкнут через ВК, то функции оператора сводятся к общему наблюдению за ходом процесса. Вмешательство человека требуется лишь при возникновении непредвиденных (например, аварийных) ситуаций. Остается также необходимость вносить коррективы в управление процессом при изменениях, например, состава сырья или сортамента продукции, Это часто требует определения новых значений коэффициентов уравнений, описывающих технологический объект управления. Соответствующие расчеты могут выполняться внешней ЭВМ, способной решать задачи большой размерности, или вычислительным комплексом самой АСУ, если остается достаточное количество машинного времени после расчета управляющих воздействий. В последнем случае необходимо обеспечить разделение времени вычислительного комплекса АСУ между задачей управления процессом и дополнительными вычислениями по оптимизации процесса.
Оптимизация выполняется обычно периодически (например, раз в сутки) или при изменении качества материалов или состава выпускаемой продукции. При этом должны быть введены новые коэффициенты в уравнения контуров управления, что осуществляется или оператором через клавиатуру, или путем считывания с носителей информации результатов расчетов оптимизации, выполненных внешней ЭВМ. В остальном АСУ способна работать без вмешательства извне в течение длительного времени. При соответствующем программировании ВК такой системы может быть использован также для моделирования изменений в технологическом процессе до их осуществления.
Главное достоинство систем супервизорного управления состоит в том, что в них ВК не только непрерывно контролирует процесс, но и автоматически управляет им вблизи оптимальной точки. Это, в частности, позволяет исключить колебания, связанные с качеством работы разных операторов, почерк каждого из которых обязательно сказывается на регулировании уставок.
Поскольку вычисления выполняются с огромными скоростями, в модели процесса можно отразить значительно большее количество переменных, в том числе и таких, учет которых прежде не мог быть практически осуществлен. Примером такой переменной является температура окружающего воздуха. Очевидно, что эта переменная очень важна в некоторых процессах, но использовать ее в качестве входной величины каждого регулятора нецелесообразно. Однако при супервизорном управлении эта переменная легко вводится в АСУ и может быть использована по любому назначению, в том числе для изменения уставок каждому регулятору.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Супервизорные системы управления
АСУ, функционирующая в режиме супервизорного управления (супервизор – управляющая программа или комплекс программ), предназначена для организации многопрограммного режима работы ЭВМ и представляет собой двухуровневую иерархическую систему, обладающую широкими возможностями и повышенной надежностью. Управляющая программа определяет очередность выполнения программ и подпрограмм и руководит загрузкой устройств ЭВМ.
В супервизорной системе управления (рис. 71) часть параметров управляемого процесса и логико-командного управления управляется локальными автоматическими регуляторами АР, а ЭВМ,обрабатывая измерительную информацию, рассчитывает и устанавливает оптимальные настройки этих регуляторов. Остальной частью параметров управляет ЭВМв режиме прямого цифрового управления. Входной информацией являются значения некоторых управляемых параметров, измеряемых датчиками Дулокальных регуляторов; контролируемые параметры состояния управляемого процесса, измеряемые датчиками Дк .
Рис. 71. Структурная схема АСУ ТП с супервизорным управлением
Нижний уровень, непосредственно связанный с технологическим процессом, образует локальные регуляторы отдельных технологических параметров. По данным, поступающим от датчиков Ду и Дк через устройство связи с объектом, ЭВМвырабатывает значения установок в виде сигналов, поступающих непосредственно на входы систем автоматического регулирования.
Основная задача супервизорного управления – автоматическое поддержание управляемого процесса вблизи оптимальной рабочей точки.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Супервизорное управление
Супервизорное управление дает тот же экономический эффект, что и контроль, сигнализация и регистрация, а кроме того, обеспечивает компании прибыль от повышения эффективности работы объекта вследствие частого выполнения оптимизации и ( или) расчетов по управлению. [1]
Супервизорное управление предполагает, что ЭВМ задает уставки независимых переменных. [2]
Супервизорное управление заключается в следующем. Здесь действует канал информационной дистанционной связи робота с человеком. Последний, наблюдая таким образом обстановку и действия робота, принимает решения о подаче тех или иных управляющих команд со своего пульта в зависимости от сложившейся обстановки. ЭВМ робота, получив команду, исполняет ее по соответствующей программе. Набор различных программ придан роботу заранее. [4]
Супервизорное управление роботом состоит в следующем: на пульте управления человека-оператора имеется дисплейное ( телевизионное) и другие устройства отражения обстановки. Человек-оператор на основании полученной информации принимает решения по управлению роботом. ЭВМ робота, получая команды, исполняет их по соответствующей программе. [5]
При супервизорном управлении основным вопросом является обеспечение точного соответствия сигнала установки локального регулятора значению, рассчитанному ЭВМ. В обоих системах использован принцип обратной связи для проверки величины выдаваемого системой пневматического сигнала уставки. Необходимые переключения производятся пневмокоммутаторами с памятью. [6]
Основное преимущество супервизорного управления состоит в том, что УВМ непрерывно контролирует процесс. При этом отпадают особенности, отражающие почерк каждого оператора. Поскольку оператор исключен из контура управления, время, необходимое на его реакцию, уже не ограничивает число управляемых координат. Таким образом, в модели процесса можно учесть значительно более многочисленные переменные, в том числе те, которые в режиме советчика оператора приходилось относить к разряду несущественных. [7]
Главное преимущество супервизорного управления состоит в том, что АСУ при этом непрерывно контролирует процесс и управляет им в оптимальной точке так, что исключаются флуктуации, связанные с работой разных операторов, собственный почерк каждого из которых обязательно сказывается на регулировании уставок. Поскольку вычисления выполняются с огромными, электронными скоростями, то в модели процесса можно учесть значительно большее количество переменных, в том числе и таких, учет которых прежде не мог быть оправдан с точки зрения экономии. [9]
Важным достоинством систем супервизорного управления является то, что в них ВК не только непрерывно контролирует процесс, но и автоматически управляет им вблизи оптимальной точки. Это позволяет, в частности, исключить флуктуации, связанные с качеством работы различных технологов-операторов, индивидуальность каждого из которых обязательно скажется на регулировании уставок. Большие скорости вычисления позволяют отразить в модели процесса значительное число переменных. [10]
Важное достоинство систем супервизорного управления состоит в том, что в них ВК не только непрерывно контролирует процесс, но и автоматически управляет им вблизи оптимальной точки. Это, в частности, позволяет исключить флуктуации, связанные с качеством работы разных операторов, почерк каждого из которых обязательно сказывается на регулировании уставок. [11]
Работа входной части системы супервизорного управления мало отличается от работы описанной выше системы советчика оператора. Вычисления по определению управляющих воздействий тоже сходны. Однако после выполнения расчетов по модели осуществляются совершенно различные действия. Если в предыдущем случае значения уставок преобразовывались в форму, удобную для восприятия оператором, то здесь они преобразуются в величины, которые можно использовать для изменения настроек регуляторов. Если регуляторы воспринимают напряжение, то величины, вырабатываемые ЭВМ, должны быть преобразованы в двоичные коды, которые после прохождения цифро-аналогового преобразователя превращаются в напряжение соответствующего уровня и знака. Так небольшими приращениями уставки регуляторов настраиваются на правильные значения. [14]