Автоматизированная система управления фабрикой окомкования
При создании системы управления использованы алгоритмы, разработанные институтом «Уралмеханобр», уточнены функции автоматизированной системы с учетом предложений ССГОКа и технических условий заводов-поставщиков аппаратуры вычислительного комплекса, телемеханической аппаратуры для диспетчеризации фабрики окомкования и аппаратуры автоматизации технологических процессов. Автоматизация управления фабрикой окомкования позволит оптимизировать процесс управления фабрикой путем централизации сбора и увеличения возможностей переработки информации с использованием вычислительной машины и улучшения условий сбора и передачи информации, что также позволит более своевременно и полно рассмотреть достаточное число вариантов режимов работы, определить наиболее выгодные из них при данной ситуации и характеристиках производственного процесса.
Тесная взаимосвязь задач, связанных с управлением технологическим процессом и производством в условиях фабрики окомкования, значительная общность исходной и перерабатываемой информации в различных задачах управления обусловили возможность создания'единой комплексной системы управления технологическим процессом и производством фабрики окомкования. Такое решение позволит наиболее полно использовать математические методы и выбранный комплект вычислительных средств.
Структура автоматизированной системы управления фабрикой окомкования построена в двух уровнях. На первом уровне с местных щитов и пультов, установленных в девяти операторских пунктах, осуществляется непосредственное управление технологическими процессами и механизмами (рис. 105). Операторы осуществляют управление (пуск, остановку, установку задания регуляторам и пр.) механизмами, агрегатами, потоками, координируют работу отдельных звеньев; поддерживают заданный технологиче-
ский режим; в случае, когда отсутствуют местные системы автоматики, контролируют ход технологического процесса и воздействуют на него при отклонении от нормальных режимов по рекомендации автоматических приборов или вычислительных устройств; руководят производственным персоналом на данном участке; при отсутствии возможности дистанционного воздействия на процесс дают указания о необходимых действиях на места, обеспечивают ритмичную работу участка в течение смены, организуют работы по ликвидации аварийных состояний.
В функции оператора участка складирования известняка и бентонита и дробления известняка входит координация работы низовых звеньев от поступления сырья до подачи его на измельчение. Управление участком осуществляется из операторского пункта № 1.
В функции оператора участка измельчения входит управление технологическим процессом измельчения, включая тракт подачи материала в шихтовые бункера и загрузку шихтовых бункеров отделения окомкования. Координация работы участка ведется из операторского пункта № 2.
Отделения окомкования и обжига окатышей организационной структурой разбиты на шесть самостоятельных участков, управляемых операторами. Каждый участок включает две обжиговые машины и шесть окомкователей (по три на одну машину).
В функции оператора входит управление технологическим процессом шихтовки и окомкования, подачи сырых окатышей на обжиг и обжиг окатышей. Управление производством на этих участках осуществляется из операторских пунктов № 3—8.
Участки подачи готовых окатышей в корпус сортировки, сортировка и складирование готовых окатышей, отгрузка окатышей потребителю и тракт подачи окатышей на постель подчинены отдельному оператору, который размещается в операторском пункте № 9.
Вторым уровнем структуры является вычислительно управляющий комплекс, состоящий из диспетчерского пункта фабрики и вычислительного комплекса, созданного на основе модели М-1000 АСВТ. Диспетчер фабрики, являясь оперативным руководителем фабрики, в смене выполняет следующие функции: контроль выполнения сменно-суточных заданий отделениями и фабрикой в целом, координация деятельности операторов отдельных участков, контроль за основными параметрами, характеризующими загрузку оборудования и качество ведения процессов, контроль запасов сырья.
Проектом предусмотрено поэтапное внедрение автоматизиро-. ванной системы управления. На первом этапе развития при помощи вычислительного комплекса решаются следующие задачи управления технологическими процессами: централизованный контроль технологических процессов; прогнозирование качества обожженных окатышей при установленных значениях технологических 208 параметров и текущих химических и ситовых анализах; оперативный производственный учет; расчет состава шихты, поступающей в окомкователи; накопление статистических данных; расчет корреляционных зависимостей; составление и решение уравнений множественной регрессии по качеству готовых окатышей.
На основе этих данных техническим руководством фабрики и исследовательскими организациями производятся исследования фабрики в целом и отдельных агрегатов как объектов управления. Уточняют уже разработанные и разрабатывают новые алгоритмы. Результатом отработки решения задач первого этапа явится работа системы в режиме «Совета», т. е. выдача операторам рекомендаций по оптимальному ведению процесса.
На втором этапе по мере освоения задачи управления процессом в режиме «Совета» вычислительный комплекс начинает работать в замкнутом цикле с технологическими агрегатами. В этом режиме управляющие воздействия в виде коррекций выдаются из вычислительного комплекса непосредственно на задатчики систем автоматического регулирования технологических агрегатов и процессов. В проекте заложены технические средства, обеспечивающие все этапы внедрения.
В части управления производством проектом решается задача оперативного планирования вплоть до разработки сменно-суточных графиков. Систематизированная обработка данных централизованного контроля обеспечивает оперативно-производственный учет—составление сменно-суточного рапорта диспетчера фабрики, что позволит оперативно управлять производством и выполнять оперативный анализ работы фабрики на основе получаемой информации.
Оперативно-диспетчерская информация включает информацию о состоянии работающего оборудования, о материальных резервах, о возможностях работы смежных участков, об изменении технологических параметров в ходе процесса. Часть этой информации служит для составления отчетных документов, производства экономических и технических расчетов.
Управление процессом построено на принципе сравнения информации о текущих значениях параметров с установкой и выработкой сигналов отклонения. Например, перерасчет шихты производится на основе информации о химическом анализе сырья, сырых и обожженных окатышей и выдачи на табло советов операторам соответствующих рекомендаций по ведению процесса.
При решении задач, связанных с управлением производством в части оперативного планирования, предусмотрен следующий порядок функционирования системы: исходные документы для оперативного планирования (такие, как график работы фабрики окомкования, график планово-предупредительных ремонтов, план производства окатышей, план по участку измельчения) поступают в группу приема и выдачи информации. Здесь документы прини-
14 В. Р. Ксендзовский 209
маются, фиксируются, проверяется соответствие их Сопроводительным ярлыкам. Далее информация, содержащаяся в документах, наносится на перфокарты соответственно макетам. Перфокарты после контроля (верификации) передаются для ввода в вычислительный комплекс и решения задачи по представленному алгоритму. Результаты решения выводятся на печать и через группу приема и выдачи передаются заказчикам, в частности плановому отделу, где сменно-суточные графики утверждаются, откуда они поступают к диспетчеру и операторам фабрики.
Задачи, решаемые системой автоматизированного управления и связанные с контролем и управлением технологическим процессом, предъявляют повышенные требования к средствам сбора и обработки информации, а также структуре их построения. Ограниченность комплекта вычислительного комплекса М-1000 в части периферийных устройств, а также некоторая громоздкость структуры построения системы сбора и передачи информации, созданной на базе АСВТ, обусловили применение в качестве системы сбора и передачи информации телемеханической системы ТМ-300 в совокупности с устройством согласования (УСВМ) систем ТМ-300 и АСВТ (рис. 106). Таким образом, в комплект технических средств АСУ входят вычислительный комплекс, созданный на базе модели М-1000 АСВТ, телемеханическая система ТМ-300, устройство согласования системы ТМ-300 с М-1000 АСВТ (УСВМ), комплекс технических средств диспетчеризации и связи. Данная структура технических средств обеспечивает: сбор, передачу и обработку информации для централизованного контроля технологических процессов; выдачу рекомендаций и обработанной технологической информации операторам участков для ведения процесса; поступление к диспетчеру необходимой информации, как по расписанию, так и по его запросу; ввод, обработку и выдачу информации при решении инженерных задач и задач управления производством.
Основой вычислительного комплекса М-1000 является специализированный процессор (СПР), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и полупостоянное запоминающее устройство (ППЗУ). СПР по линии связи второго ранга (ЛС-2А) связан с внешними устройствами, имеющими ранг 2А.
К системе математического обеспечения (СМО) предъявляют следующие требования: СМО необходимо строить по блочному принципу с обеспечением возможностей компоновки различных вариантов в зависимости от изменения состава системы. Она должна обеспечивать работу системы в реальном масштабе времени. СМО должна иметь организующую систему, выполняющую следующие функции: программное обслуживание и контроль технических средств. Эта часть организующей системы (супервайзер) является программным продолжением технических средств машины, дополняет их и представляет с ними единое целое. СМО должна осуществлять логическое управление АСУ и организацию 210
эффективного вычислительного процесса (монитор). Эта часть системы должна организовывать связи с операторами и объектами управления, управлять ходом процесса обработки информации при помощи системы предписаний; организовывать загрузку транслятора с мнемокода М-1000, отлаживать и запускать программы в работу.
СМО должна иметь транслирующую систему, в состав которой должны входить: мнемокод М-1000 и транслятор с него; библиотека проблемно-ориентированных программ, предназначенных для решения следующих задач: сбора и первичной обработки информации, регулирования и сигнализации, типовых алгоритмов управления технологическими установками, инженерно-технических и сложных экономических задач. СМО модели М-1000 удовлетворяет всем перечисленным требованиям. В состав математического обеспечения системы входят также программы, разработанные Тбилисским научно-исследовательским институтом средств автоматизации (ТНИИСА) для алгоритмов решения технологических задач системы.
На ближайшее время намечено смонтировать и испытать в про - мышленных^словиях систему для определения эффективности этой’системы и решения вопроса о ее распространении на других фабриках
[1] Термический шок—максимальная температура, при которой окатыш еще не разрушился.