Управления объектами

Ситуативная иерархия имеет непосредственное отношение к уровню оперативного управления. На этой ступени принятия решения описываются два ситуативных уровня, управление нормальными и аварийными режимами. Под управлением аварийными режимами подразумевают прогнозирование возникновения аварийного режима (предаварийный режим), управление в аварийных условиях (собственно аварийный режим) и управление после устранения аварии в направлении перехода к нормальному режиму (послеаварийный режим). Наибольшую проработанность имеет уровень управления нормальными режимами, который и будет в основном здесь рассматриваться.

Для повышения надежности работы ЭВМ станционного уровня целесообразно использовать несколько ЭВМ различного назначения или одну многопроцессорную вычислительную систему. Распределение функций в многомашинной системе подразумевает использование более надежных ЭВМ для решения задач сбора данных и управления аварийными режимами и менее надежных—• для задач управления нормальными режимами и расчетов, выполняемых не оперативно.

повышение надежности электроснабжения всех потребителей электрической системы в целом требует совершенствования методов и средств оперативного управления, широкого использования средств автоматизации управления нормальными режимами и аварийными процессами на всех иерархических ступенях системы, повышения технического уровня эксплуатации всего оборудования, включая и его профилактический и капитальный ремонт. Повышение надежности электроснабжения потребителей в Единой электроэнергетической системе СССР, полученное в результате указанных мероприятий, можно оценить количеством аварий, которое* неуклонно снижалось и к 1974 г. дошло до 59% от числа аварий в 1969 г. Это происходило одновременно с развитием системы ( 18.1).

На этом уровне управления развитием ЭЭС необходимо определить оптимальную структуру отдельных районных систем, включая схему и параметры основной электрической сети, схему размещения крупных электростанций, их параметры и основное оборудование, график распределения резерва генерирующей мощности, а также уточнить методы управления нормальными и аварийными режимами системы. На этом же уровне должны быть определены материальные ресурсы, необходимые для развития данной системы.

Основные направления совершенствования технологического и организационно-экономического управления — это развитие автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) энергоблоков\ автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ), широкое использование вычислительной техники, создание систем межмашинного и меж-уровневого обмена информацией (с заменой традиционных устройств телемеханики), создание иерархических систем автоматического управления нормальными и аварийными режимами на базе микро-ЭВМ.

ОАСУ — отраслевая автоматизированная система управления; АСДУ— автоматизированная система диспетчерского управления; РА СУ — республиканская автоматизированная система управления; ПО — производственные объединении; АСУ ИР — автоматизированная система управления нормальными режимами; АСУАР — автоматизированная система управления аварийными режимами

В состав АСДУ ЕЭС СССР входят также осуществленные .на базе мини-ЭВМ автоматические системы управления нормальными режимами АСУ HP (автоматическое регулирование частоты, активной мощности, напряжения) и автоматические системы управ-

Две взаимно резервируемые мини-ЭВМ осуществляют следующие функции: прием информации, поступающей от устройств телемеханики (УТМ) или с клавиатуры дисплеев (электроннолучевых трубок), установленных на диспетчерском пункте, ее обработку и хранение; производство несложных расчетов; вывод результирующей информации на средства отображения (дисплеи, табло, диспетчерский щит); межмашинный обмен информацией от универсальных ЭВМ того же уровня управления и межмашинный межуровневый обмен информацией от мини-ЭВМ других уровней управления; формирование и выдачу на объекты управляющих команд (при участии мини-ЭВМ в системах автоматического управления нормальными и аварийными режимами).

Автоматика управления нормальными режимами ЭЭС обеспечивает:

автоматического управления нормальными режимами работы электростанции;

По мере восстановления частоты с помощью АЧР, полного загружения недогруженных и частотного ускоренного пуска резервных гидрогенераторов и в результате действия автоматики управления нормальными режимами ЭЭС (см. § 48.1—48.4) электроснабжение отключенных потребителей электроэнергии восстанавливается автоматами частотного повторного включения (ЧАПВ).

Выше мы перечислили основные области применения мини-ЭВМ. Все они характеризуются тем, что информация получается в процессе работы над задачей, причем поступает она от внешних по отношению к ЭВМ устройств и первоначально не всегда в цифровой форме. Выходная информация также не всегда регистрируется только на штатных выходных устройствах (перфолен-точный перфоратор, печать, вывод на дисплей, вывод на магнитофон). Она используется для управления объектами (промышленными установками, станками, экспериментальными установками и т. п.), а следовательно должна быть представлена в такой форме, на которую рассчитаны объекты управления. Это может быть: импульс тока для переключения реле, сильноточный аналоговый сигнал, моделированный аналоговый сигнал и т. п. Сама ЭВМ не рассчитана ни на выработку, ни на прием таких сигналов. Поэтому к ЭВМ подключается устройство для связи с объектом (УСО).

Производство микроэлектронной аппаратуры — основного в наш век средства передачи, приема, хранения и обработки информации, а также средства управления объектами техники — представляет собой главную задачу, для решения которой требуются проведение глубоких научных исследований в области физики твердого тела и полупроводниковых материалов, разработка новых полупроводниковых приборов (см. книгу 1 серии), создание оригинальных решений по проектированию и технологии производства полупроводниковых (см. книги 2, 3 серии) и гибридных (см. книгу 4) интегральных микросхем, микро- и миниЭВМ, устройств СВЧ (см. книгу 7 серии), электронных средств автоматизации управления производственными процессами и оборудованием.

Рост механизации и автоматизации производственных процес« •сов требует значительного увеличения производства средств автоматизации и повышения их качества. К числу наиболее распространенных средств автоматизации принадлежат электрические аппараты. С их помощью распределяется электроэнергия, регулируются режимы работы и производится защита электроустановок. Их широко используют для дистанционного и автоматиче-tfKoro управления объектами.

К этому же периоду относятся первые предложения цо использованию радиоволн для непосредственного управления объектами на расстоянии [31]. Так, в 1898 г, Н. Д. Пильчиков демонстрировал часы, модели семафора и маяка, приводившиеся в действие радиосигналами. Изобретатель считал, что изобретенный им метод может быть использован, чтобы «...взрывать заложенные мины на значительном расстоянии, не имея с ними никакого сообщения кабелем или проволокой... Подобная , м.ина, будучи снабжена надводным знаком (по-видимо-,,,щ, антенной — авт.), очевидно, может быть направлена

Автоматизация производственных процессов тесно связана с диспетчеризацией и телемеханизацией — управлением и контролем на расстоянии. Внедрение автоматики и телемеханики в электроснабжение промышленных предприятий повышает эффективность управления объектами электроснабжения, позволяет сократить численность обслуживающего персонала электростанций и подстанций, устраняет возможность ошибочных действий персонала, повышает безопасность обслуживания и надежность электроустановок.

Управление электроприводами достигается здесь с помощью стандартных телефонных реле, ключей, кнопок и шаговых искателей. Телемеханические устройства и схемы применяются уже в ряде случаев для управления электроприводами сложных ПТС агломерационных и обогатительных фабрик, элеваторов, цементных заводов и т. п. Их использование возможно также для централизованного управления механизмами химических цехов, электростанций, предприятий конвейерного производства железобетонных изделий, а также для управления объектами прокатного производства.

В машины, предназначенные для управления объектами или технологическими процессами, информацию вводят непосредственно в виде физических характеристик и параметров и только в самой машине ее преобразуют в числовую форму. Такие ЦЭВМ широко применяются в ракетной и авиационной технике, в технике связи и на транспорте, в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.

В процессе функционирования МПУ может потребоваться выдача результата на ПУ (для управления объектами отображения на экране дисплея и т. д.) либо прием данных от ПУ (например, прием данных, набираемых оператором на клавиатуре, и т.д.). Такой обмен данными может осуществляться следующим образом.

4-2. Проектирование линейных оптимальных систем для управления объектами со случайными возмущениями

Решение на ЭВМ задачи оптимального управления объектами со случайными возмущениями. На реальные объекты управления часто действуют случайные возмущающие воздействия, а измерения физических координат сопровождаются шумами. Кроме того, не все переменные состояния объекта доступны измерению. Поэтому другой широко распространенной задачей, решаемой при разработке автоматических систем управления электроприводами, является задача линейного оптимального управления объектами со случайными возмущениями.

4-2. Проектирование линейных оптимальных систем для управления объектами со случайными возмущениями .,.,... 94