UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI

FACULTATEA DE ENERGETICAManagementul mediului si dezvoltare durabila

Referat

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

București2015

Student:OPREA MIHAELA-GRATIELA

Cuprins:1. Introducere........................................................................................................................12. Scheme folosite în automatică......................................................................................13. Principii generale de proiectare şi analiză a sistemelor de conducere informatizate.............................................................................................................................24. Modelarea sistemelor informatice sau a produselor program..................................55. Strategii de concepere a produselor informatice........................................................66. Tehnici de realizare a produsului..................................................................................77. Concluzii............................................................................................................................88. Bibliografie........................................................................................................................8

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

1. Introducere

În sistemele industriale există multe condiţii tehnice care trebuie îndeplinite pentru ca procesul să realizeze ceea ce este impus prin tehnologie. Astfel, anumiţi parametrii ca temperatura, turaţia sau nivelul sunt mărimi fizice, denumite mărimi de ieşire,cetrebuiescmenţinutelaniştevaloridorite,prestabiliteindiferentde influenţele (perturbaţiile) exterioare.

În relaţia operator uman – proces (instalaţie tehnologică, parte fixată, sistem supus automatizării) se disting două funcţii interdependente între ele – informarea asupra procesului şi comanda, figura 1. Această dublă relaţie se numeşte dirijare sau conducere

Atât funcţia de informare cât şi cea de acţionare – comandă prezintă un aspect calitativ şi un aspect cantitativ.

În cazul funcţiei de informare a operatorului uman asupra modului cum funcţionează procesul aspectul calitativ este realizat prin funcţia de semnalizare, iar aspectul cantitativ prin cea de măsură. Funcţia de acţionare, sub aspect calitativ, se exprimă prin funcţia de comandă, iar sub aspect cantitativ prin funcţia reglare.

2. Scheme folosite în automatică

Activitatea conceptuală a unei instalaţii automatizate sau a unor echipamente destinate automatizării se concretizează încă din faza de proiectare în scheme ce fac parte integrantă din documentaţia de execuţie a instalaţiei respective. Prin schemă se înţelege o reprezentare grafică a diverselor elemente ale unei instalaţii cu menţionarea legăturilor de transmitere a informaţiilor dintre ele.

Principaleletipuri deschemefolositeînautomaticăsunt:

1. Scheme funcţionale

a) scheme tehnologice cu automatizări în care sunt reprezentate elementele instalaţiei automatizate;

b) scheme bloc care cuprind elemente ale instalaţiei de automatizare

c) scheme de alimentare care cuprind alimentarea cu energie electrică a instalaţiei de automatizare;

d) scheme desfăşurate care reprezintă legăturile dintre aparate sau dintre elementele componente ale acestora;

1

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

e) diagrame funcţionale (de secvenţe) care cuprind stările de funcţionare succesive ale instalaţiei,.

2. Scheme de montare

a) scheme sau tabele de conexiuni interioare;

b) scheme sau tabele de conexiuni

3. Planurile de montare.

3. Principii generale de proiectare şi analiză a sistemelor deconducere informatizate

Se poate constata că analiza de sistem este o construcţie de metode, tehnici şi instrumente destinate tratării problemelor de complexitate ridicată, care implicit incubă folosirea sistemelor informatice. Analiza de sistem este implicată în ciclul de viaţă al sistemelor, în particular al celor informatice, deci în proiectarea, planificarea şi realizarea lor, inclusiv organizarea şi exploatarea acestora. In cadrul acestor activităţi sunt cuprinse şi relaţiile sau serviciile sistemului cu mediul exterior.

Fig.1.Componenteleanalizeide sistemn analiza de sistem se folosesc următoarele noţiuni de bază:1. Model - reprezentarea matematică a dependenţei dintre mai multe mărimi. 2. Produs informatic - denumire generică care se referă la sistemul informatic,3. Aplicaţie informatică - utilizarea calculatorului în rezolvarea unui grup omogen

de probleme ale unui utilizator individual printre care:a) aplicaţii de gestiune;b) aplicaţii ştiinţifice;c) aplicaţii de birotică.

2

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

4. Sistem informatic - ansamblu constituit din următoarele subsisteme:a) echipamente (harware), care potfi: unul sau maimulte calculatoare,

memorii, periferice;b) programedecalculator(software) compus din: softde bază, soft

degestionare a bazelor de date, soft de aplicaţie;c) personal de exploatare (manware), utilizatori de specialitate

pentruîntreţinere;d) organizarea activităţilor (orgware) de pregătire a mediului de achiziţie

adatelor, de supraveghere a exploatării şi întreţinerii sistemului5. Produs program: sistem complet şi documentat de programe, livrabil unuigrup

de utilizatori care reprezintă:a) implementarea uneia sau mai multor aplicaţii informatice la utilizatorii

din grup;b)suportul de realizare şi exploatare a produselor programaplicative de uz

general sau dedicat

Fig.2.Componentele sistemului informatic

3

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

Fig.3.Raportul dintre sistemul informaţional şi sistemul informatic

6. Produs program dedicat - sistem complet şi documentat de programe care rezolvă un grup omogen de probleme ale unui utilizator individual.

7. Ciclul de realizare al unui produs informatic -partea din ciclul de viaţă al unui produs informatic în cadrul căreia se realizează respectivul produs.

8. Cicluldeviaţăalunuiprodusinformatic-perioadadetimpîntre momentul apariţiei cererii prin care se solicită realizarea unui produs informatic şi momentul scoaterii lui din exploatare.

9. Calculator de proces - : echipament numeric de calcul care poate realiza conducerea unui proces în timp real şi care pe lângă interfeţele clasice dispune de o interfaţă industrială prin care se realizează o legătură bilaterală cu procesul condus.

10. Timp real - mod de organizare a prelucrărilor prin care calculatorul trebuie săfurnizeze,pebazadatelorprimitedelaunproces,informaţiinecesarede comandă şi control într-un interval de timp compatibil cu cel necesar pentru regimul tranzitoriu din proces.

11. Hardware (echipament) - echipament fizic folosit pentru prelucrarea datelor.12. Software - produs intelectual constând din programe, reguli şi documentaţia

asociatăpentrufuncţionareaunuisistemdeprelucrareadatelor.a) Software critic - componenta software a unui produs informatic a cărui

funcţionare eronată produce efecte negative foarte mari în mediul utilizator.b) Software de operare(sistem deoperare) - softwarecarecontrolează

execuţiaprogramelor.c) Software suport - software care constituie suport pentru realizarea şi

exploatarea produsului informatic 13. Datele reprezintă ansamblul descrierilor unui fenomen sau proces.14. Informaţiile reprezintă acele date care aduc unspordecunoaştereadresantului.15. Fluxurile informaţionale reprezintă totalitatea informaţiilor care parcurg

circuitele informaţionale.Deficienţele caracteristice în general tuturor sistemelor informaţionale sunt:Filtrajul; distorsiunea; redundanţa; supraîncărcarea.Filtrajul reprezintă modificarea intenţionată în cadrul sistemului a conţinutului

unor informaţii, de-a lungul fluxului informaţional pe care îl parcurg.Distorsiunea constă în modificarea neintenţionată a conţinutului informaţiilor în

timpul parcurgerii de către acestea a circuitelor informaţionale.Redundanţa este înregistrarea repetată a aceloraşi informaţii sau a unor

informaţii cu conţinut asemănător pe suporturi fizice diferite.Supraîncărcarea reprezintă volumul prea mare de informaţii a căror analiză nu

intră în totalitate în competenţa nivelului respectiv.În ceea ce priveşte criteriile, sistemele informatice se pot clasifică după:

4

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

1. nivelul sistemului obiect pe care se grefează sistemul informatic: sisteme destinate unităţilor socio-economice de bază, companii, teritoriale sau funcţionale generale;

2. domeniul de utilizare;3. stadiul atins în evoluţia sa de sistemul informatic.Trecerea de la un studiu la altul superior nu se poate face decât având în vedere

o serie de criterii: extinderea ariei sistemului obiect, justificare economică, grad de integrare şi distribuire, modul de organizare a datelor.

În realizarea produselor informatice, în condiţiile unei eficienţe ridicate a activităţilorlegatedeacestproces,estenecesarsăserespecteurmătoarele principiile de mai jos.

1. Delimitarea precisă a sistemului obiect/procesului2. Fundamentarea pe criterii de eficienţă economică a proiectării şi

realizăriisistemelor informatice sau a produselor program. 3. Participarea beneficiarului la realizarea sistemului informatic sau produsului

program.4. Adaptarea sistemului şi strategia prin care se face acest lucru se face dupăo

estimare cât se poate de riguroasă a resurselor tehnice, umane şi financiare.5. Adaptarea unor metode, tehnici şi instrumente, care să asigure o înaltă

productivitate a etapelor de proiectare şi implementare din ciclul de viaţă al unui produs informatic.

4. Modelarea sistemelor informatice sau a produselor program

O noţiune esenţială în definirea unui produs informatic (sistem sau aplicaţia informatică, produs program) este noţiunea de sistem obiect.

Pe acest sistem obiect se grefează produsul informatic. Sistemul obiect reprezintă o parte a realităţii care generează date şi care posedă calităţi ce permit prelucrarea şi atribuirea de semnificaţie acestor date, transformându-le în acest fel în informaţii.

5

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

Fig. 4.Tipuri dea ctivităţi de modelare

Modelul infologic este rezultatul obţinut prin modelarea structurii şi dinamicii sistemului obiect în scopul punerii în evidenţă a corelaţiei dintre obiectivele, cerinţele informaţionale şi unii invarianţi ai sistemului obiect.

Modelarea datalogică reprezintă următorul pas firesc în logica procesului de concepere a unui produs informatic, determinată de stabilirea unor mijloace adecvate, mai performante, în raport cu cele existente, pentru satisfacerea cerinţelor informaţionale ale sistemului obiect.

Modelul datalogic este rezultatul obţinut prin modelarea structurii şi a dinamicii unui sistem informatic sau produs program cu scopul atingerii, cu rezultate mai performante, a cerinţelor informaţionale ale sistemului obiect, fără a se lua in considerare însă mijloacele şi condiţiile practice de construire a sistemului sauprodus program.

Modelul tehnic (fizic) este rezultatul obţinut prin modelarea structurii şi a dinamicii unui sistem informatic sau produs-program în scopul atingerii, cu rezultate mai performante, a cerinţelor informaţionale ale sistemului obiect, ţinând seama de mijloacele şi condiţiile practice de construire a sistemului informatic sau produsului program.

5. Strategii de concepere a produselor informatice

Dacă se priveşte acest proces de concepere prin prisma celui care elaborează produsul informatic şi estimează utilitatea sa, se pot distinge următoarele tipuri de

6

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

strategii de concepere: strategia ameliorativă, strategia inovatoare şi respectiv cea adaptivă.

Strategia ameliorativă porneşte de la premiza că noul sistem informatic sau noul produs-program nu introduce schimbări esenţiale în structura şi dinamica sistemului obiect.

Utilitatea unor produse informatice realizate după această strategie constă în realizarea mai performantă a obiectivelor sistemului obiect, mai ales prin eliberarea de activităţi rutiniere a factorilor de decizie.

Strategia inovatoare, aceasta presupune că introducerea unui nou sistem informatic sau produs program conduce şi la posibilitatea de apariţie a unor schimbări structurale şi în dinamica acestuia, semnificative în sistemul obiect.

Strategia adaptivă - Introducerea unui sistem informatic sau produs program nu trebuie să producă perturbaţii importante în cadrul sistemului obiect prin schimbări drastice. Noua aplicaţie informatică trebuie să răspundă atât cerinţelor informaţionale actuale imediate, cât şi celor de perspectivă ale sistemului obiect, acest lucru realizându-se printr-o adaptare flexibilă.

6. Tehnici de realizare a produsului

Dintre tehnicile de obţinere a informaţiilor pentru un produs informatic se prezintă o metodă destinată conducerii şi urmăririi unui proiect de IT/C - studiul documentar, interviul, chestionarul.

1. Studiul documentar. în majoritatea situaţiilor, un prim contact pe care îl are realizatorul unui proiect de produs informatic cu sistemul obiect. Această tehnică constă în studierea, cu maximă atenţie, de către analistul de sistem a întregii documentaţii tehnice şi tehnologice disponibile aferente sistemului obiect.

2. Interviul. reprezintă o tehnică elementară prin care se identifică cerinţele unui beneficiar pentru un produs informatic solicitat. Prin această tehnică, printr-un procedeu de analiză, se pot obţine informaţii pentru un spectru larg de sisteme obiect.

3. Chestionarul, este o tehnică elementară de identificare a cerinţelor cu caracter informaţional ale unui sistem obiect. El permite obţinerea unor informaţii suplimentare asupra obiectului investigat anterior printr-o altă tehnică, cum ar fi interviul sau studiul documentar.

7

Programe de comanda si control utilizate in statiile de epurarea apelor uzate

7. Concluzii

Utilizarea de aplicaţii dedicatepentru comanda si controlul proceselor aduce importante beneficii în ceea ce priveşte eficienţa şi utilizarea în exploatare, mai ales în cazul proceselor tehnologice de epurare a apelor uzate, situaţii în care este vitală urmărirea pe termen lung a variaţiilor parametrilor de proces. Datorită posibilităţii de intervenţie asupra procesului, de la nivel ierarhic superior, se pot elabora metode specifice de control, în scopul minimizării resurselor implicate în procesul de epurare.

8. Bibliografie1. Mocanu Raluca,Note de curs2. Diana Robescu, Dan Robescu, Marin Ionescu, Szabolcs Lanyi, Sergiu Iliescu, Ilie

Catana, Dumitru Belu; Controlul automat al proceselor de epurare a apelor uzateEd. Tehnica Bucuresti 2008

8