Практика показала, что из всех задач ИСАУ наиболее типизируемыми оказались задачи автоматизации проектирования и подготовки
производства, а также задачи уровня управления предприятием
(АСУП). <...> По функциональному назначению технические средства автоматизации можно подразделить в соответствии с типовой схемой системы автоматического регулирования на исполнительные механизмы,
усилительные, корректирующие и измерительные устройства, преобразователи, вычислительные и интерфейсные устройства. <...> Важными составляющими систем автоматизации являются усилительные и корректирующие устройства. <...> Усилительные устройства усиливают по мощности сигнал до
уровня, необходимого для управления исполнительным устройством. <...> Усилительные устройства должны удовлетворять опреде12
ленным техническим условиям по удельной и максимальной выходной мощности. <...> Групповая форма организации технологических процессов характеризуется однородностью конструктивно-технологических признаков
изделий, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест. <...> Массовое и крупносерийное производства предполагают применение высокопроизводительного специального основного технологического оборудования, объединенного автоматическими транспортнозагрузочными механизмами периодического действия, что в комплексе представляет собой автоматические линии. <...> Как правило, каждой ячейкой производства, транспортной
системой и автоматическим складом управляют специальные компьютерные системы. <...> Совместное функционирование ячеек, транспорта и
склада обеспечивается СУ ГАП, которая включает центральный компьютер, управляющий компьютер низшего уровня иерархии, аппаратуру для связи с другими компьютерами и оборудование операторов,
контролирующих работу ГАП. <...> АСТПП
АСУП
Диспетчирование
Центральный компьютер
компьютер
компьютер
компьютер
Ячейка
Ячейка <...>
Автоматизированные_системы_управления_технологическими_процессами_в_полиграфии.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный университет печати
В.В. Ковалева
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ В ПОЛИГРАФИИ
Учебное пособие
Допущено УМО по образованию в области полиграфии и книжного
дела для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по специальностям:
220201.65 — Управление и информатика в технических системах;
220301.65 — Автоматизация технологических процессов
и производств (полиграфия)
Москва
2010
Стр.1
УДК 681.51:655
ББК 30.605-5-05
К 56
Рецензенты :
Ю.Н. Самарин, доктор технических наук,
профессор МГУП;
А.С. Михайлов, кандидат технических наук, доцент МКВИ
(филиал) СПбГУКиТ
Ковалева В.В.
К 56 Автоматизированные системы управления технологическими процессами
в полиграфии : учеб. пособие / В.В. Ковалева; Моск. гос. ун-т печати. —
М. : МГУП, 2010. — 278 с.
ISBN 978-5-8122-1120-2
В учебном пособии рассмотрены принципы и методы построения автоматизированных
систем управления, основанные на технологических процессах с участием
современных технических средств автоматизации, основные схемы автоматизации
типовых технологических объектов, структуры и функции автоматизированных
систем управления.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям
220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств (полиграфия)»
220201.65 «Управление и информатика в технических системах», и может
быть полезно аспирантам, научным работникам и инженерам.
УДК 681.51:655
ББК 30.605-5-05
ISBN 978-5-8122-1120-02
Ковалева В.В., 2010
Московский государственный
университет печати, 2010
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие.............................................................................................6
Глава 1. Состав технических средств автоматизации ........................10
1.1. Классификация технических средств автоматизации..............10
1.2. Выбор технических средств автоматизации по типу
производства .......................................................................................17
1.3. Системы автоматического контроля..........................................30
Глава 2. Производственные процессы и их автоматизация...............39
2.1. Бизнес-процессы в сфере материального производства ..........39
2.2. Технологии материального производства.................................42
2.3. Принципы автоматизации производственных процессов.
Вопросы технической политики .......................................................48
2.4. Ступени автоматизации производственных процессов ...........51
2.5. Системы автоматического управления......................................60
2.6. Вариантность технических решений при автоматизации.
Критерии сравнительной оценки ......................................................73
Глава 3. Экономика автоматизации .....................................................86
3.1. Инженерные подходы к экономическим оценкам
вариантов технических решений ......................................................86
3.2. Взаимосвязь технических и экономических показателей........94
3.3. Факторный анализ показателей экономической
эффективности автоматизации..........................................................98
3.4. Технико-экономические допуски.............................................108
3.5. Пути повышения экономической эффективности
новой техники — пути автоматизации...........................................112
Глава 4. Производственный процесс как поток материалов,
энергии и информации........................................................................120
4.1. Информационные потоки и необходимость
их автоматизации..............................................................................120
3
Стр.3
Глава 5. Автоматизированные системы управления
технологическим процессом...............................................................135
5.1. Классификация и характерные особенности АСУТП............138
5.2. Структура АСУТП.....................................................................143
5.3. Гибкие производственные системы (ГПС) .............................148
5.4. Особенности проектирования АСУТП....................................156
5.5. Порядок разработки АСУТП....................................................158
5.6. Особенности проектирования АСУТП различного
исполнения........................................................................................161
Глава 6. Методика построения автоматизированных
и автоматических производственных систем....................................166
6.1. Автоматизированные системы управления
производственными и технологическими процессами.................166
6.1.1. Производственный процесс как объект управления........166
6.1.2. Основные понятия об АСУ ................................................171
6.1.3. Классификация АСУ...........................................................173
6.1.4. Типы АСУ............................................................................181
6.2. Основные принципы построения автоматизированных
систем ................................................................................................191
6.3. Этапы разработки AC................................................................195
Глава 7. АСУТП и диспетчерское управление .................................199
7.1. Общие понятия ..........................................................................199
7.1.1. Определение и общая структура SCADA .........................201
7.1.2. Функциональная структура SCADA..................................202
7.1.3. Особенности SCADA как процесса управления...............203
7.2. Аппаратные и программные средства SCADA-систем...........204
7.2.1. Основные требования к SCADA-системам.......................204
7.2.2. Основные возможности современных
SCADA-пакетов.............................................................................205
7.2.3. Тенденции развития аппаратных и программных
средств SCADA-систем ................................................................205
7.3. SCADA-продукты на российском рынке ................................209
7.3.1. Интегрированный пакет комплексной автоматизации
FactorySuite ....................................................................................210
7.3.2. SCADA-система InTouch....................................................212
4
Стр.4
7.3.3. SCADA-система Citect ........................................................216
7.3.4. SCADA-системы FIX и iFIX...............................................220
7.3.5. SCADA-система SIMATIC WinCC....................................224
7.3.6. SCADA-система TRACE MODE........................................229
Глава 8. Автоматизированные системы управления в
полиграфическом производстве.........................................................235
8.1. Уровень автоматизации современных листовых
печатных машин ...............................................................................235
8.2. Система автоматического управления положением
стопы..................................................................................................238
8.3. Системы управления листовых машин с прямой
записью форм....................................................................................245
8.4. Системы управления листовых цифровых
печатных машин ...............................................................................255
Глава 9. Автоматизированные системы управления
технологическими процессами...........................................................263
9.1. Структура АСУ ТП....................................................................263
9.2. Устройства связи с объектом (УСО)........................................265
9.3. Аппаратная и программная платформа контроллеров...........267
9.4. Операционная система PC-контроллеров ...............................268
9.5. Классификация КИП.................................................................269
9.6. Виды первичных преобразователей.........................................269
Заключение...........................................................................................271
Литература............................................................................................274
5
Стр.5