Применение ЭВМ в управлении производством

     Решение указанных проблем безусловно окажет серьез-

ное влияние на эффективность всего народного хозяйства.

     Как известно,  главными системными применениями вы-

числительной техники являются автоматизированные системы

управления экономико-организационного типа (ОАСУ, АСУП и

т.п.) системы автоматизации проектирования и конструиро-

вания (САПР),  информационно-поисковые системы и системы

управления сложными   технологическими  процессами  (АСУ

ТП).

     Остановимся кратко на последних (по перечисленниях,

а не по важности) системах,  так как они дают наибольший

социальный и экономический эффект.

     Сегодня технологические процессы постоянно усложня-

ются, а  агрегаты,  реализующие  их,  делаются все более

мощными. Например,  в энергетике  действуют  энергоблоки

мощностью 1000-1500 МВт, установки первичной переработки

нефти пропускают до 6 млн.  т. сырья в год, работают до-

менные печи  объемом  3.5-5 тыс.  кубометров,  создаются

гибкоперестраиваемые производственные  системы  в  маши-

ностроении.

     Человек не может уследить за работой таких  агрега-

тов и  технологических  комплексов и тогда на помощь ему

приходит АСУ ТП.  В АСУ ТП за  работой  технологического

комплекса следят многочисленные датчики-приборы, изменя-

ющие параметры технологического процесса (например, тем-

пературу и толщину прокатываемого металлического листа),

контролирующие состояние оборудования (температуру  под-

шипников турбины) или определяющие состав исходных мате-

риалов и готового продукта.  Таких приборов в одной сис-

теме может быть от нескольких десятков до нескольких ты-

сяч.

     Датчики постоянно выдают сигналы,  меняющиеся в со-

ответствии с измеряемым параметрам (аналоговые сигналы),

в устройство  связи с объектом (УСО) ЭВМ.  В УСО сигналы

преобразуются в цифровую форму и затем  по  определенной

программе обрабатываются вычислительной машиной.

     ЭВМ сравнивает полученную от датчиков информацию  с

заданными результатами  работы  агрегата  и вырабатывает

управляющие сигналы, которую через другую часть УСО пос-

тупают на регулирующие органы агрегата.  Например,  если

датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит

толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое рассто-

яние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст  со-

ответствующий сигнал на исполнительный механизм, который

переместит валки на требуемое расстояние.

     Системы, в  которых  управление ходом процесса осу-

ществляется подобно сказанному  выше  без  вмешательства

человека, называются автоматическими.  Однако,  когда не

известны точные законы управления человек вынужден брать

управление (определение  управляющих  сигналов)  на себя

(такие системы называются автоматизированными).  В  этом

случае ЭВМ представляет оператору всю необходимую инфор-

мацию для управления технологическим процессом при помо-

щи дисплеев,  на  которых  данные  могут высвечиваться в

цифровом виде или в виде диаграмм,  характеризующих  ход

процесса, могут быть представлены и технологические схе-

мы объекта с указанием состояния его частей.  ЭВМ  может

также "подсказать"  оператору  некоторые возможные реше-

ния.

     Чем сложнее  объект управления,  тем производитель-

нее, надежнее, требуется для АСУ ТП вычислительная маши-

на. Чтобы  избежать все все увеличивающегося наращивания

мощности ЭВМ сложные системы стали строить  по  иерархи-

ческому принципу. Как правило, в сложный технологический

комплекс входит несколько относительно автономных  агре-

гатов, например,  в  энергоблок  тепловой электростанции

входит парогенератор (котел),  турбина и  электрогенера-

тор. В  иерархической системе для каждой составной части

создается своя локальная системауправления, как правило,

автоматическая на  базе  микропроцессорной техники.  Те-

перь, чтобы все части работали  как  единый  энергоблок,

необходимо скоординировать работу локальных систем.  Это

осуществляется ЭВМ, устанавливаемой на пульте управления

блоком. Для этого уже потребуется небольшая вычислитель-

ная машина.

     Перспективные АСУ  ТП имеют ряд характерных призна-

ков. Прежде всего это автоматические  системы,  осущест-

вляющие автоматическое  управление  рабочим  режимом,  а

также пуском и остановом оборудования (режимами,  на ко-

торые при  ручном управлении приходится наибольшее число

аварийных ситуаций из-за ошибок операторов).

     В системах предусматривается оптимизация управления

ходом процесса по выбранным критериям.  Например,  можно

можно задать такие параметры процесса, при которых стои-

мость себестоимость продукции  будет  минимальной,  или,

при необходимости,  настроить агрегат на максимум произ-

водительности, не считаясь с некоторым увеличением  рас-

хода сырья и энергоресурсов на единицу продукции.

     Системы дожны бытьадаптийными,  т.е.  иметь возмож-

ность изменять  ход процесса при изменении характеристик

исходных материалов или состояния оборудования.

     Одним из  важнейших свойств АСУ ТП является обеспе-

чение безаварийной  работы   сложного   технологического

комплекса. Для  этого в АСУ ТП предусматривается возмож-

ность диагностирования технологического оборудования. На

основе показаний  датчиков  система  определяет  текущее

состояние агрегатов и тенденции к аварийным ситуациям  и

может дать команду на ведение облегченного режима работы

или остановку вообще.  При этом  оператору  представляют

данные о характере и местоположении аварийных участков.

     Таким образом, АСУ ТП обеспечмвают лучшее использо-

вание ресурсов производства, повышение производительнос-

ти труда,  экономию сырья, материалов и энергорессурсов,

исключение тяжелых аварийных ситуаций, увеличение межре-

монтных периодов работы оборудования. Вот несколько при-

меров.

     АСУ ТП электролиза  аллюминия  позволяет  экономить

примерно 250 кВт-ч.  электроэнергии на каждую тонну вып-

лавленного металла. Этой энергии достаточно, для питания

всех электроприборов  в двухкомнатной квартире в течение

месяца.

     Автоматизация с применением ЭВМ установок первичной

переработки нефти ЭЛОУ-АВТ6 обеспечивает увеличение  вы-

хода светлых нефтепродуктов (бензина,  керосина, дизель-

ного топлива) на 30 тыс.т. в год за счет оптимизации ве-

дения технологического процесса.

     Большой эффект в машиностроении дают гибкие  произ-

водственные системы (ГПС),  состоящие из стыков с число-

вып программным управлением,  автоматизированных складс-

ких и  транспортных систем,  управляемых при помощи ЭВМ.

Создание ГПЦ цеха на Днепропетровском  электровозострои-

тельном заводе  позволило в 3.3 раза повысить производи-

тельность труда,  высвободить 83  человека  и  сократить

парк станков на 53 единицы. Кратко остановимся на  осно-

вах организации и принципах построения  гибких производ-

ственных систем.

               ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГПС

Гибкая производственная система - совокупность в  разных

сочетаниях технологического   оборудования   с  числовым

программным управлением (ЧПУ), роботизированных техноло-

гических комплексов,  гибких  производственных модулей и

систем обеспечения их функционирования в  автоматическом

режиме в течение заданного интервала времени.  Она обла-

дает свойством автоматизированной переналадки при произ-

водстве изделий произвольной номенклатуры.

     По организационной структуре  ГПС  имеют  следующие

уровни:

     - гибкая автоматизированная линия (ГАЛ)

     - гибкий автоматизированный участок или гибкий про-

       изводственный комплекс (ГАУ или ГПК)

     - гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).

     Гибкая автоматизированная линия - гибкая производс-

твенная система,  в которой технологическое оборудование

расположено в  принятой последовательности технологичес-

ких операций.

     Гибкий автоматизированный  участок  - гибкая произ-

водственная система, функционирующая по технологическому

маршруту, в  котором предусмотрена возможность изменения

последовательности использования технологического обору-

дования. Обе эти системы (ГАЛ и ГАУ) могут содержать от-

дельно функционирующие единицы технологического оборудо-

вания.

     Гибкий автоматизированный цех - гибкая  автоматизи-

рованная система, представляющая собой в различных соче-

таниях совокупность гибких автоматизированных линий, ро-

ботизированных технологических линий, гибких автоматизи-

рованных участков,   роботизированных    технологических

участков для изготовления изделий заданной номенклатуры.

     Предусмотрены также гибкие  производственные  комп-

лексы (ГПК),  представляющие собой гибкую производствен-

ную систему,  состоящую из нескольких гибких  производс-

твенных модулей,  объединенных автоматизированной систе-

мой управления и автоматизированной  транспортно-складс-

кой системой, автономно функционирующую в течение задан-

ного интервала времени и имеющую возможность встраивания

в систему более высокой ступени автоматизации.

     В соответствии с ГОСТ 26228-85 в ГПС имеются следу-

ющие составные части.

     Гибкий производственный модуль (ГПМ) - единица тех-

нологического оборудования для производства изделий про-

извольной номенклатуры в установленных пределах значений

их характеристик  с  программным управлением,  автономно

функционирующая, автоматически осуществляющая все  функ-

ции, связанные с их изготовлением, и имеющая возможность

встраивания в гибкую производственную систему.

     В общем случае средства автоматизации ГПМ представ-

ляют собой накопители,  спутники,  устройства загрузки и

выгрузки, устройства удаления отходов,  устройства авто-

матизированного контроля, включая диагностирование, уст-

ройства переналадки и т.д.  Частным случаем ГПМ является

роботизированный технологический  комплекс  при  условии

возможности его  встраивания  в  систему  более высокого

уровня.

     Средства обеспечения функционорования ГПС  -  сово-

купность взаимосвязанных    автоматизированных   систем,

обеспечивающих проектирование  изделий,  технологическую

1	2	3	4	5	6