В структурном аспекте система автоматического управления (САУ) процессом стерилизации консервов представлена взаимосвязанной совокупностью объекта управления (автоклава) и управляющего устройства (двухконтурного четырехканального регулятора), воздействие которого приводит к выполнению поставленной цели (рис. 1).
На рис. 1 автоклав изображен схематически, в виде блока, и не отражает особенностей своей конструкции. Интерес представляет связь между воздействием на входе автоклава и его реакцией на выходе. Такой подход позволяет создать модель, состоящую из отдельных элементов системы управления, и имитировать их поведение, что значительно облегчит поиск эффективных методов управления.
В общем виде система (рис. 1) состоит из: объекта управления (автоклава), измерительных устройств (датчиков), задающих устройств, суммирующих устройств, устройства управления (регулятора), преобразующих устройств (позиционеров), мембранных исполнительных механизмов (МИМ) и регулирующих органов (клапанов). Кроме того, на объект управления могут действовать возмущающие воздействия f (изменение давления в трубопроводах теплоносителя, температура теплоносителя и т.д.).
Технологический процесс стерилизации консервов в автоклаве характеризуется физическими параметрами, которые необходимо изменять по определенному закону. Эти параметры называются управляемыми (величина ΘАВТ и PАВТ).
Устройством управления является двухконтурный четырехканальный регулятор на основе ПЛК, который включает в себя комплекс устройств, присоединенных к автоклаву и обеспечивающих автоматическое изменение управляемой величины по заданному закону. Задающее устройство оказывает управляющее воздействие (величина ΘЗАД и PЗАД) на вход системы. Воздействие выхода системы управления (величина ΘОС и PОС) на ее вход является обратной связью. Введение обратной связи позволит управлять автоклавом при изменении его параметров во время технологического процесса. Кроме того, замкнутая система управления с отрицательной обратной связью обеспечивает достижение заданных целей управления при большой неопределенности возмущающих воздействий и изменений во времени структуры и параметров системы за счет уменьшения чувствительности к этим возмущающим воздействиям, вариациям структуры и параметров.