Для організації надійного та якісного керування технологічними процесами часто застосовують локальне регулювання, що є найбільш ефективним способом керування окремими змінними технологічного об’єкта, незалежно від стану керування всього технологічного комплексу. Такий тип автоматизації забезпечує підтримка заданих режимів технологічного об’єкта і передбачає рішення деяких завдань автоматизації об’єкта.

Зазвичай, проблемою використання в системі керування знаннями про технологічні процеси є відсутність відтворення існуючих в об’єкті процесів із заданою точністю необхідних математичних перетворень. Практичне відновлення реального процесу в системі керування вимагає застосовувати потужну, дорогу систему обробки даних, що в більшості випадків економічно не виправдано. На практиці реалізація складних процесів найчастіше зводиться до спрощення їхнього опису. Так, у цукровій промисловості регулювання процесу сатурації відбувається за значенням рН соку сатурації, а в молочній –під час сушіння не контролюється жирність проміжної сировини. Використання подібних наближень вимагає забезпечення стабілізації змінних процесу, відстеження режимів зміни параметрів об’єкта.

Спрощення окремих завдань на досить простих пристроях, наявність незалежного електричного живлення пристроїв у системі устаткування забезпечує надійну роботу технологічного комплексу. На ринку елементів автоматизації добре зарекомендували себе виробники регуляторів Asсon, «ОВЕН», «Мікрол».

У технологічних системах керування є складні завдання регулювання, які неможливо вирішити, застосовуючи прості закони керування. Такі ситуації виникають у зв’язку з існуючими в об’єкті складними технологічними перетвореннями або у разі неточного опису використовуваного для керування процесу. Такі завдання автоматизації можна вирішити, використовуючи серії регуляторів Gamma due від Ascon. У контролерах Ascon серії Gamma due є функція контролю межі виміру, яка відслідковує границі можливих значень підключених датчиків, і в разі помилки (перевищення припустимих меж, обриву датчика) втримує значення вихідної змінної.

Найчастіше у промисловості застосовують дворівневу побудову системи керування. Нижній рівень, що безпосередньо пов’язаний з технологічним процесом, утворить робоче регулювання локальних змінних процесу. Верхній – призначений для систем спостереження і диспетчерського контролю. У цьому випадку основною функцією контролю є визначення оптимального технологічного режиму й обчислення, на його основі, значень уставок локальних регуляторів. Контролери Ascon дають змогу здійснити оперативний контроль змінних, здійснювати необхідні зміни локальних регуляторів. При цьому, параметри обмеження можна розділити на керовані та керуючі змінні, уточнення критерію керування проводиться безпосередньо в процесі роботи.

Використовуючи надані пристроями Ascon мережні рішення, є можливість побудувати складну структурну систему з розподіленими функціями керування. Перевага розподілених систем керування в розподілі відповідальності за працездатність між вузлами системи керування (рис. 1).

Розподілення відповідальності основного завдання поліпшує якість виконання основного завдання, оскільки якість буде визначатися точністю виконання умов (критеріїв і обмежень) для локального підзавдання.

У системах стабілізації режимів технологічних процесів існує режим, коли наближення до заданого значення здійснюється завдяки інертності та властивості самовирівнювання об’єкта. Ці властивості дають змогу заощадити енергію, споживану для підтримання режиму, а контролери Ascon змінюють параметри зони не чуттєвості між контурами з різним напрямком регулюючої дії.

Конфігуровані входи контролерів Ascon дають змогу використовувати сигнали різних перетворювачів температури (Pt100, J, K, L, S), підключати сигнали напруги, або струму. Конфігурація приладу безпосередньо з панелі керування забезпечує 3 рівні доступу (конфігурування параметрів, спостереження і повна заборона), а знімні монітори забезпечують додатковий захист від несанкціонованої зміни параметрів регулятора. Вимірювальний канал приладів забезпечує приведену похибку до 0,2% з інтервалом за часом відновлення значень 0,5 с. Контролери дають змогу використовувати логіку аналогового або дискретного керування.

Усі контролери серії Gamma due мають визначений технологічний профіль. Контролери лінії С1 призначені для застосування в найпростіших одноконтурних системах або в якості ретрансмітера (для оцінки якісного стану режиму) у складних системах. Усю лінію M(M1-M5) використовують як температурні регулятори. Прилади лінії М2 мають допоміжні канали, що дають змогу відслідкувати виконання завдання. За допомогою функцій додаткового входу забезпечують додатковий контроль працездатності технологічних агрегатів. Регулятори лінії М2 використовують для опалювальних систем, парогенераторів, технологічних систем, де необхідно дотримувати не лише кінцеву температуру підігріву, а й відслідковувати сам процес підігріву.

Серед модельного ряду M, найбільше функцій керування мають контролери лінії M5. Наявність електрично незалежних виходів у контролерів М5 передбачає підготовку завдання для 48 наступних регуляторів. Така характеристика дає змогу використовувати М5 для створення багатоконтурної системи керування. У пристроях М5 передбачене утримання вихідного значення керуючої дії у разі обриву датчика, що забезпечує «живучість» системи керування в аварійних ситуаціях. Лінія М5 враховує додаткові параметри об’єкта регулювання. Регулятори цієї лінії мають вбудовані алгоритми керування двигуном, охолоджувач, що дає можливість здійснювати керування якнайефективніше для об’єкта. Також є можливість зміни параметрів реалізації регулюючих дій, обмеження швидкості руху виконавчого механізму, зміни гістерезиса логічного вихідного елемента. На відміну від раніше приведених частотних методів, процес адаптивного настроювання параметрів регулятора використовує статистичну інформацію про процес керування (метод пасивної ідентифікації). Такий цей метод рекомендують застосовувати для об’єктів зі складними технологічними процесами, фізико-хімічними реакторами. Також метод рекомендується для об’єктів, які працюють у критичних режимах, де незначні зміни технологічних змінних можуть вплинути на режим технологічного процесу. Є можливість контролювати максимальне перерегулювання, відповідно до якого визначають зміни заданого значення змінної, без впливу на роботу ПІД-регулятора.

Лінію Х5 найбільш доцільно використовувати у локальних елементах керування в мережах Profibus і Modbus/Jbus. Контролер Х5 може бути використаний як вузол оброблення інформації вилучених пристроїв нижнього рівня системи керування. Конфігурація і параметри контролера можуть зберігатися на окремому, енергонезалежному модулі пам’яті. Математичні можливості контролерів лінії Х5 дають змогу робити попереднє оброблення сигналів суміжних пристроїв, об’єднаних у мережі. Елементи всіх мережних інтерфейсів гальванічно ізольовані, що є обов’язковим для всіх промислових комунікацій. Найпотужніший у серії Gamma due контролер Х5 комбінує побудову розподіленої системи і програмного керування. Програмування логіки контролера Х5 дає змогу використовувати до 4 програми з 16 програмними сегментами.

Доволі цікавими для складних технологічних процесів є мультифункціональні програмувальні контролери АС station. Контролери серії АС дають можливість здійснювати моніторинг даних технологічного об’єкта, трендінг даних, побудову діаграм, регулювання технологічних змінних, комплексні математичні обчислення. У 4 контурах керування ПІД-регулятори можуть здійснювати самонастроювання за допомогою інтелектуального алгоритму In Tune (використовується метод власних коливань Циглера-Нікольса). Реалізація In Tune на контролерах АС дає змогу спостерігати зміну параметрів між знову підрахованими і попередніми настроюваннями. Алгоритм In Tune надає можливість оператору вимагати коректування настроювань регулятора, не чекаючи автоматичної перевірки контуру керування.

Робота контролера виконується за заданими конфігураціями, що визначають порядок опитування змінних, послідовність виконання підзавдань, перепризначують функції апаратних з’єднань. Можливість графічного відображення інформації на передній панелі передбачає оперативну оцінку змін параметрів і не має аналогів серед контролерів-конкурентів («Мікрол», «Метакон»).

Для програмування контролера використовують додаток АС-Prograph, що використовує структурну архітектуру програмування. Додаток сприяє створенню програмних модулів зі складними математичними функціями (лінеаризація, алгебраїчні та тригонометричні функції), спеціальними функціями для корекції наглядових і регульованих величин (керування сервоприводом, витратою).

_{Таблиця. Порівняльна характеристика пристроїв однієї цінової групи}

Диспетчерський додаток Autolink відAscon, побудовано на 32-розрядній платформі Windows. Додаток дає змогу налаштувати устаткування з персонального комп’ютера. Завдяки простій «С-подібній» мові Autolink є можливість створювати функції, які обслуговують диспетчерські процеси, керуючі цикли, створювати анімації. Створення макросів додатку спрощує організацію складних процесів обміну й оброблення технологічних даних.

Місце контролерівAscon серед представлених на ринку брендів цілком визначає порівняльна характеристика пристроїв однієї цінової групи (див. табл.). Обрані моделі пристроїв, розроблені підприємством «Мікрол», – це універсальні вимірювальні регулятори, призначені як для окремого, так і для комплексного використання в складі автоматизованих систем керування (МИК-22, МИК-25).