Предприятия перерабатывающих отраслей оснащены высокопроизводительным оборудованием и используют передовую многостадийную технологию. Для них характерны непрерывные изменения в технологии и структуре производства, широкая производственная кооперация. Закономерным следствием этого является расширение задач и функций управления, рост технической оснащенности и численного состава управленческого персонала.
Повышение производственных показателей, сокращение потерь сырья и повышение качества готовой продукции на действующих, проектируемых и реконструируемых предприятиях связано в первую очередь с повышением качества управления промышленными объектами, в том числе за счет создания и применения автоматизированных система управления (АСУ).
Предприятия перерабатывающих отраслей обладают специфическими особенностями, которые определяют актуальность внедрения на них АСУ: преобладание непрерывных ТП; переработка скоропортящегося сырья; необходимость строгого соблюдения рецептур
Рис. 4. Схема автоматизации реактора периодического действия
и параметров ТП для сохранения пищевой и вкусовой ценности продукции; внедрение сложных биохимических и физико-химических методов обработки сырья.
В соответствии с государственным стандартом АСУ — человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в разных сферах человеческой деятельности. Процесс оптимизации предполагает организацию такого управления, которое обеспечивало бы максимальное или минимальное значение критерия, характеризующего качество управления. Ввиду того что термин «управление» используется в широком смысле, АСУ могут различаться по типу объектов управления, характеру и объему решаемых задач, критерию управления. На рис. 5 представлена иерархия АСУ.
Независимо от типа объекта управления АСУ реализуют такой автоматизированный процесс сбора и переработки информации, который необходим для принятия решений по управлению. При этом роль человека в системе существенна, так как ряд задач управления из-за их сложности и неизученности не формализован, их выполнение не может быть полностью автоматизировано и остается за человеком.
Назначение любой АСУ, ее функциональные возможности и технические характеристики определяют особенности объекта, для которого создается система. Для АСУ ТП управляемым объектом является ТОУ, представляющий собой совокупность оборудования и реализованного на нем ТП производства целевого продукта. Назначение АСУ ТП можно определить как целенаправленное ведение ТП и обеспечение смежных и вышестоящих систем необходимой информацией.
Создание и функционирование любой АСУ ТП должно быть направлено на получение вполне определенных технико-экономических результатов: снижение себестоимости продукции, улучшение условий труда персонала и т. п. Для получения позитивных результатов в АСУ ТП четко формулируют цели функционирования системы, а о степени их достижения судят по критерию управления — показателю, характеризующему качество ведения ТП и принимающему числовые значения в зависимости от вырабатываемых системой управляющих воздействий. Наибольшее распространение в
Рис. 5. Иерархия АСУ в отрасли
АСУ ТП получили критерии технологического (производительность оборудования, потери сырья) или технико-экономического (себестоимость продукта, прибыль) характера.
Современные АСУ ТП очень разнообразны и различаются по степени автоматизации управления объектом, применяемым техническим средствам и многим другим признакам и характеристикам. Более высоким уровнем в иерархии АСУ являются АСУ производством (АСУ Пр) и предприятием (АСУП). Эти системы предназначены для решения основных задач управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия в целом или его составных частей (например, цехов) на основе применения экономико-математических методов и средств ВТ. В АСУП в качестве источника информации используются различные формы документооборота. Распространенным критерием управления для этих систем является прибыль предприятия за планируемый период. Максимизация этого критерия должна выполняться при учете остальных показателей в виде ограничений.
Системы, действующие в рамках одного предприятия (АСУ ТП и АСУП) являются самостоятельными, но взаимосвязанными. При наличии АСУ на предприятии АСУ ТП получает от системы верхнего уровня задания и ограничения (номенклатуру и объем выпускаемой продукции, заданные значения технико-экономических показателей и пр.) и осуществляет подготовку и передачу на верхний уровень информации о ходе процесса, состоянии оборудования, основных показателях выпускаемой продукции. Органичное объединение нескольких АСУ ТП между собой или с АСУП, осуществляемое в целях повышения экономической и технической эффективности их функционирования, приводит к появлению на предприятиях интегрированных АСУ (ИАСУ), в которых совмещено решение организационно-экономических задач и оперативное управление ТП. Верхним уровнем управления является отраслевая АСУ (ОАСУ).