АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНВЕРТИРОВАНИЯ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ. Диплом_Фокина. Группа Дипломная работа Автоматизированная система управления процессом конвертирования в цветной металлургии Пояснительная записка Зав кафедрой
 Скачать 467.5 Kb.
|
2.2 Структура модуля контроля и управленияДля правильного выбора управляющего воздействия требуется наличие информации обо всех доступных контролю параметрах и знания характера их взаимосвязи с не измеряемыми. Эффективное управление процессом конвертирования заключается, в том числе, в сборе и первичной обработке информации о параметрах, доступных автоматическому контролю как прямыми методами, так и косвенными. В существующих системах автоматизированного управления ведущая роль по оценке информации и принятию решений принадлежит оператору (мастеру смены), при этом управление осуществляется на основе субъективного анализа ведения процесса и показаний КИПиА и химических лабораторий. Сбор значительной части из общего количества необходимой информации также осуществляется полуавтоматическими способами [15, 16]. В том числе, для того чтобы эффективно помочь оператору в выборе правильного решения по управлению процессом конвертирования необходимо разработать модуль контроля и управления (МКУ). В соответствии с перечисленными при постановке задачи функциями модуля была разработана его структура, представленная на рисунке 2.1.
Схема модуля контроля и управления процессом конвертирования медных штейнов включает в свой состав четыре основных подсистемы: информационноизмерительную систему (ИИС); компьютерный тренажер (модуль обучения и тренинга); систему поддержки принятия решений (СППР); систему, работающую в режиме супервизорного управления. Особенностью данной системы является возможность как совместной работы всех четырех подсистем в составе МКУ, так и самостоятельной работы подсистем. Однако опыт разработки взаимосвязанных систем показывает, что создание такого модуля требует значительных временных и капитальных затрат. Поэтому является целесообразным разработка отдельных его частей с дальнейшим объединением на принципах системного подхода. Совершенствование технической системы (в данном случае технологического процесса) возможно при создании компьютерных систем управления, основанных как на традиционных методах алгоритмической обработки данных, так и на методах создания и использования баз знаний. Одной из наиболее плодотворных методологий при создании таких систем является разработка систем поддержки принятия решений. СППР выступают в роли помощника, который позволяет расширить способности человека, но не заменяет мнение или систему предпочтений. СППР используются в ситуациях, когда процесс принятия решений ввиду необходимости учета субъективного мнения не может быть полностью формализован и реализован на ЭВМ. Таким образом, СППР можно определить как человеко-машинную информационную систему, используемую для поддержки действий оператора в ситуациях выбора, когда невозможно или нежелательно иметь автоматическую систему представления и реализации всего процесса оценки и выбора альтернатив. СППР призваны помочь человеку в решении стоящей перед ним проблемы реализации управления. В составе СППР, как правило, имеются база данных, средства общения с пользователем и широкий набор методов и моделей математического программирования, статистического анализа, теории игр, теории принятия решений, а также эвристических методов, обеспечивающих адаптивность системы и обучение. Большинство СППР работает с числовыми данными, аналитическими моделями и решает проблемы, которые предварительно дописываются на языке таких моделей. Однако СППР могут демонстрировать и некоторые «интеллектуальные» черты, если в их структуру включить базу знаний и использовать механизм логического вывода. В этом случае СППР становится способной работать в условиях неполноты исходной информации, использовать вероятностные выводы, вырабатывать суждения и объяснения, которые выдаются в качестве советов. Центральной частью системы поддержки принятия решений является модуль обучения и тренинга – компьютерный тренажер (КТ), используемый для реализации режима обучения персонала, исследования функционирования технологического процесса конвертирования штейнов, а также выдачи советов оператору по принятию тех или иных действий и решений. Компьютерный тренажер включает в себя: системный блок ЭВМ, предназначенный для хранения исходных данных, разработанного программно реализованного математического обеспечения, а также для обработки вводимой информации; устройство отображение информации (УОИ) – монитор; устройство управления тренажером (УУТр) – клавиатура и мышь. Применение компьютерного тренажера дает возможность значительно улучшить качество обучения за счет наглядности и имитации реальных технологических ситуаций и режимов, что нельзя сделать на промышленных агрегатах в условиях действующего производства. ИИС предназначена для получения информации о ТП и представления ее КТ и оператору. ИИС позволяет измерять следующие параметры: содержание меди и цинка в штейне, расход воздуха, количество штейна и кварцевого флюса, продолжительность цикла, температуру процесса, рассчитывать извлечение меди в черновую медь, содержание SO2 в отходящих газах. Оператор, имея информацию от ИИС и МОиТр, имитирует различные управляющие воздействия. Таким образом, модель функционирования модуля контроля и управления процессом конвертирования медных штейнов можно представить в следующем виде (рисунок 2.2).
Существует следующие режимы работы МКУ: режим операторного контроля; режим автоматизированного управления; режим сбора, обработки и просмотра; режим тренажера; режим «советчика»; режим супервизорного управления. В режиме операторного контроля (ИИСМИП) – информационно-измерительная система собирает информацию о процессе и производит ее первичную обработку. Затем модуль интерфейса пользователя преобразует ее в вид, удобный для восприятия оператором. В режиме операторного управления (ИИСМИПБФУВ) – на основании полученной о процессе информации оператор принимает те или иные управленческие решения. Воздействия оператора на мнемоорганы управления преобразуются модулем интерфейса пользователя в набор входных сигналов для блока формирования управляющего воздействия. Далее этот блок формирует вектор управляющих воздействий для исполнительных механизмов и систем. В режиме сбора, обработки и просмотра (ОУИИСМОиТрМИП) – собранные информационно-измерительной системой данные поступают в модуль обучения и тренинга, сохраняются в базе данных, обрабатываются прикладным программным обеспечением модуля и отображаются на терминале оператора средствами модуля интерфейса пользователя. В режиме тренажера ([ИИС]МОиТрЭМСППРМИП) может использоваться как информация, накопленная в базах данных, так и информация, введенная самим пользователем тренажера. В ходе процесса обучения пользователь может вводить исходную информацию и «управляющие воздействия», которые являются входными данными для моделей, на основе которых функционирует модуль обучения и тренинга. Выходные данные моделей характеризуют действия обучаемого, фиксируются, и после окончания сеанса обучения анализируются на предмет количества и содержания допущенных ошибок. В этом режиме на терминал пользователя выводятся подсказки и рекомендации по управлению процессом; В режиме «советчика» (ИИСЭМСППРМИПБФУВ) информация о ходе реального процесса через информационно-измерительную систему поступает в систему поддержки принятия решений. Ее программное обеспечение, реализованное на основе математических моделей, обрабатывает полученную информацию и выдает оператору рекомендации по принятию того или иного управленческого решения. Приняв решение, оператор воздействует на мнемоорганы управления процессом конвертирования. Режим супервизорного управления (ИИСЭМСППРБФУВ) отличается от режима «советчика» тем, что сгенерированная системой поддержки принятия решений рекомендация реализуется автоматически без участия оператора. |
