Введение к работе
Актуальность работы В рамках комплекса основных задач, решаемых на химических предприятиях для обеспечения их эффективной, бесперебойной и рентабельной деятельности, достижения устойчивого преимущества в условиях конкуренции, особое место занимают задачи оперативного автоматизированного управления распределением и учетом сырьевых, материальных и теплоэнергетических потоков
Актуализация проблемы экономии (сбережения) сырья и теплоэнергоресурсов (ТЭР) на современных отечественных химических предприятиях, в том числе производства минеральных удобрений, обусловлена, с одной стороны, постоянно увеличивающимися суммарными и удельными затратами на производство и транспортировку, а с другой - высокими показателями роста эффективности производства при использовании различных технологических решений экономии ресурсов
Современные химические производства и в частности, производство минеральных удобрений характеризуются высоким уровнем автоматизации управления технологическими процессами (АСУТП) при непрерывно возрастающей интенсификации производства, тенденцией к внедрению современных автоматизированных систем управления качеством, переходом на толлинговые схемы, внедрением автоматизированных систем оперативного контроля себестоимости продукции и норм расхода ТЭР и сырья, оперативному распределению нагрузок по цехам при минимизации затрат на производство При этом обеспечивается непрерывный контроль производственной и экологической безопасности
Большинство российских предприятий химического производства до сих пор не оснащены в достаточной степени высокоточной измерительной техникой, не имеют современных систем управления основным производством (АСОУП), лабораторных информационных систем (ЛИС), систем контроля веса поступающего сырья и реализованной продукции, и как следствие, эффективно функционирующих комплексных информационно-управляющих систем (КИУС)
В этих условиях актуальны постановка и решение задач автоматизированного учета, распределения и балансирования сырьевых, материальных и энергетических потоков (САУ ТЭР и МП) на основе комплексных систем оперативного мониторинга на разных уровнях производственного управления
Цель работы. Целью работы является разработка концепции и методов построения КИУС для предприятий производства минеральных удобрений, осуществляющих решение широкого круга задач оперативного учета, распределения и балансирования теплоэнергетических ресурсов и материальных потоков (ТЭР и МП), разработка схем информационного и программного обеспечения (ПО) указанных систем, а также их внедрение
Методы исследований Для решения поставленных задач использовались следующие методы
технологического обследования объектов автоматизации, -I
построения логических моделей систем и баз данных,
теории идентификации и адаптивного управления,
статистической обработки данных и статистического моделирования для анализа и оптимизации систем
Научная новизна
Исследована и теоретически обоснована возможность сбалансированного решения в режиме реального времени задач производственного управления на разных уровнях предприятия на базе единого информационного пространства
Сформулированы принципы и решены задачи контроля распределения ТЭР и МП предприятия, их балансирования и согласования на базе мониторинга оперативных данных учета и управления технологическими процессами (ТП)
Предложены и реализованы программно-алгоритмические решения, обеспечивающие совместное функционирование программных продуктов Трейс Моуд, iFix, Pi-System, SiqmaFine, ЛИС, обеспечивающих функционирование производственной и организационно-экономической систем управления предприятия производства минеральных удобрений
Разработана и реализована методика расчета параметров потоков на основе оперативной информации имеющихся схем потоков, выявленных взаимосвязей и контроля достоверности получаемой информации
Предложен и реализован алгоритм прогноза качественных показателей выпускаемой продукции с использованием достоверных данных реального времени (РВ)
Практическая ценность и реализация результатов Решение исследованных в диссертации проблем позволяет проводить разработку и осуществлять практическое внедрение систем управления нового поколения для разных уровней интегрированных информационно-управляющих структур на примере предприятий производства минеральных удобрений Синтезированная КИУС осуществляет функции оперативного контроля за работой основного оборудования, контроля движения, баланса и согласования ТЭР и МП, реализованные на основе современных информационных технологий
Разработанная методика проектирования информационных и логических структур продемонстрировала высокую эффективность при решении задач цифрового управления ТП, обеспечивая оперативный доступ менеджеров всех уровней к информации контроля ТП, учета, баланса ТЭР и МП, коэффициента использования химико-технологического оборудования, обеспечивая резкий рост эффективности принятия управленческих решений на разных уровнях производственного процесса
Высокую эффективность продемонстрировали
применение программно-технических комплексов (ГПК) для решения задач повышения точности измерений,
представленные методические рекомендации (регламенты) по реализации предложенных алгоритмов управления ТП,
разработанное функциональное, информационное и математическое обеспечение системы контроля и управления
Применение предложенных алгоритмов и методик целесообразно для широкого класса производств, в том числе процессов производства минеральных удобрений
Практическая ценность полученных результатов подтверждается их использованием на ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» Разработанное информационное, математическое и ПО позволили достичь получения существенного экономического эффекта благодаря снижению затрат на производство, потребление сырья, эффективному использованию основного оборудования, повышению качества и сокращению выпуска продукции низкого качества
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции главных метрологов химической и нефтехимической отраслей промышленности (г Москва, 2004 г), Научно-техническом совете ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» (г Воскресенск, 2004 г), Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления (SICPRO'04)» (Москва, 2004), на пятой Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в России» (Москва, 2004 г), на семинарах Института проблем управления РАН и РХТУ им Д И Менделеева
Публикации результатов исследования. Основные результаты научных исследований по теме диссертации содержатся в 7 печатных работах
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит рисунков и 10 таблиц Список литературы включает 72 наименования
