Перевод технического текста. англ2. 2. System structure
 Скачать 17.6 Kb.
|
2. System structureThe structure of the automated information system for analysis and prediction of production situations in the blast furnace plant is shown in Figure 1. Its main subsystems are as follows: “Data Acquisition and Storage” which fills the database with actual reported performance parameters of blast furnace production; “Visualization of Shift and Daily Average Data of Blast Furnace Operation” which forms graphic trends as per parameters chosen by the user in any combination for the specified period of time; “Preparation of Technical Report on Operation of Blast Furnaces and Blast Furnace Plant” which is designed for making a technical report on operation of blast furnaces and blast furnace plant in whole for the specified periods of operation; “Comparison of Reported Performance Parameters of Blast Furnaces and Blast Furnace Plant” which gives an opportunity to compare the performance parameters of the plant or furnace by a set of chosen parameters for the specified period of time; “Model-based Decision Support, Prediction of Process Situations and Diagnostics of Blast Furnace Operation”. Implementation of the subsystem is based on calculation algorithms with the use of mathematical models of the blast furnace process for the period of operation of individual blast furnaces or the plant in whole as chosen by the user. The analysis of the blast furnace process makes it possible to ascertain that this subsystem shall include the following interconnected subsystems of a lower stratum: heat-and-mass balance calculations of blast furnace smelting; slag conditions; gas dynamic conditions; heat conditions; optimal distribution of fuel and energy resources; optimal selection of the burden composition as well as diagnostics of blast furnace smelting operation. Each of these subsystems interacts with other parameter blocks, subsystems and environment; “Visualization of Performance Parameters of Blast Furnace Production for OLAP” which provides authorized users with access to all reported data on blast furnace production in the company’s corporate network. 3. System engineering and implementationIn the course of system engineering a detailed development of functionality was required for individual subsystems. For this purpose the generalized functional model was developed on the basis of ideas and notations of IDEF0 (Integrated computer aided manufacturing DEFinition) Structured Analysis and Design Methodology [6]. It was implemented in AllFusion Process Modeler (BPwin). The use of this methodology has made it possible to create functional blocks of individual subsystems, to reveal actions performed by them and connections between these actions, controlling actions and execution mechanisms of each function. The total number of decomposed blocks of the functional model of AIS APPS BFP is 152. Decomposition of the model was performed up to and including the third stratum. Analyzing the requests made by process staff, reference data of blast furnace production and functional modelling, mathematical and algorithmic software was developed and taken as a basis for software implementation of the subsystem displaying data on operation of individual blast furnaces and the plant in whole. The structured system analysis and engineering of mathematical model blocks were performed on the basis of the procedure-oriented approach. The basis of this approach is the use of data flow diagrams (DFD), an entity-relationship model where the main components are data flows transferring information from one module to another [6]. The notation of the DFD method involves breaking of the mathematical model into separate functional components (processes) and their presentation as a network interconnected by data flows. Структура системыСтруктура автоматизированной информационной системы для анализа и прогнозирования производственных ситуаций в доменном цехе показана на рисунке 1. Его основными подсистемами являются: • “Сбор и хранение данных”, который заполняет базу данных фактическими отчетными параметрами производительности доменного производства; • “Визуализация смен и среднесуточных данных работы доменной печи”, которая формирует графические тренды в соответствии с параметрами, выбранными пользователем в любой комбинации за указанный период времени.; • “Подготовка технического отчета о работе доменных печей и доменного цеха”, который предназначен для составления технического отчета о работе доменных печей и доменного цеха в целом за указанные периоды эксплуатации; • “Сравнение сообщаемых параметров производительности доменных печей и доменной установки”, которое дает возможность сравнить параметры производительности установки или печи по набору выбранных параметров за указанный период времени; • “Поддержка принятия решений на основе моделей, прогнозирование технологических ситуаций и диагностика работы доменной печи”. Реализация подсистемы основана на алгоритмах расчета с использованием математических моделей доменного процесса на период эксплуатации отдельных доменных печей или установки в целом по выбору пользователя. Анализ доменного процесса позволяет установить, что эта подсистема должна включать следующие взаимосвязанные подсистемы нижнего слоя: расчеты тепломассообмена доменной плавки; условия шлака; газодинамические условия; тепловой режим; оптимальное распределение топливно-энергетических ресурсов; оптимальный выбор состава шихты, а также диагностика процесса доменной плавки. Каждая из этих подсистем взаимодействует с другими блоками параметров, подсистемами и средой; • “Визуализация параметров производительности доменного производства для OLAP”, которая предоставляет авторизованным пользователям доступ ко всем отчетным данным о доменном производстве в корпоративной сети компании. Проектирование и внедрение системыВ ходе системного инжиниринга потребовалась детальная разработка функциональности для отдельных подсистем. С этой целью обобщенная функциональная модель была разработана на основе идей и обозначений методологии структурированного анализа и проектирования IDEF0 (Integrated computer aided manufacturing DEFinition) [6]. Это было реализовано в AllFusion Process Modeler (BPwin). Использование этой методологии позволило создать функциональные блоки отдельных подсистем, выявить выполняемые ими действия и связи между этими действиями, управляющие действия и механизмы выполнения каждой функции. Общее количество декомпозированных блоков функциональной модели AIS APPS BFP составляет 152. Декомпозиция модели была выполнена вплоть до третьего слоя включительно. Анализируя запросы технологического персонала, справочные данные доменного производства и функциональное моделирование, было разработано математическое и алгоритмическое программное обеспечение, которое было взято за основу для программной реализации подсистемы отображения данных о работе отдельных доменных печей и завода в целом. Структурный системный анализ и проектирование блоков математической модели были выполнены на основе процедурно-ориентированного подхода. Основой этого подхода является использование диаграмм потоков данных (DFD), модели сущностей и отношений, где основными компонентами являются потоки данных, передающие информацию от одного модуля к другому [6]. Нотация метода DFD предполагает разбиение математической модели на отдельные функциональные компоненты (процессы) и их представление в виде сети, взаимосвязанной потоками данных. |