Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Ивушкин Анатолий Алексеевич. Основы создания и внедрения систем автоматизации управления объектами угольной отрасли : диссертация ... доктора технических наук : 05.13.06 Новокузнецк, 2007 319 с., Библиогр.: с. 299-312 РГБ ОД, 71:07-5/490

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность проблемы. Изменившиеся социальные и экономические \словия потребовали новых подходов и методов создания крупных промышленных комплексов В первую очередь, это диктуется существенным, в три-четыре раза, сокращением сроков создания таких комплексов и выведения их на проектную мощность с одновременным повышением технико-Экономических, экологических и социально-гигиенических показателей Для достижения положительных результатов необходимо отказаться от традиционной последовательной схемы проектирование - заказ и поставка оборудования — строительство - монтаж основного и вспомогательного оборудования - пуско-наладочные работы, а перейти к параллельному, одновременному выполнении большинства из перечисленных функций с выработкой и корректировкой базовых программ создания с учетом экономических и социальных последствий не только проектирования и строительства, но и досрочного освоения промышленных комплексов Все это в полной мере относится и к системам автоматизации управления (САУ) Более того меняется и роль автоматизации управления, переходя от второстепенного значения в равноправные, а порой и определяющие факторы достижения требуемой эффективности всего производства

Однако только организационных мероприятий для достижения желаемых результатов недостаточно Необходимо совершенствование самой технологии строительства, новых структурных решений по строительным конструкциям, технологическому оборудованию и, самое главное, системам автоматизации управления всех уровней производственного процесса Особого внимания здесь требует совместное создание объекта управления и управляющей подсистемы, построение объекта управления с гибко изменяемой структурой для достижения требуемых динамических свойств, учет таких характеристик объекта как распределенность, существенные запаздывания, нестационарность внешних и внутренних возмущений Параллельное создание систем автоматизации со строительством предприятия выдвигает новые требования не только к очередности строительства отдельных компонентов зданий и сооружений, но и разработки специальных испытательно-наладочных комплексов для средств и систем автоматизации Решение последних задач возможно с развитием идей и методов теории новых типов обратных связей, \ правления объектами в условиях неопределенности, натурно-математического моделирования, динамической идентификации

К числу крупных промышленных комплексов относятся угледобывающие и углеперерабатывающие предприятия, строительство которых интенсивно ведется в угольных бассейнах Приобретенный опыт и поставленные в ходе создания систем автоматизации управления угольными шахтами и \ глеобогатительными фабриками задачи подтверждают актуальность научного обобщения и практическую значимость охарактеризованной проблемы

Диссертация выполнена в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ федеральной целевой программы «Интеграция»

(1997-2002г, 2002-2006г), фанта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук по направлению «Автоматика и телемеханика, вычислительная техника, связь, метрология» (2000-2002г), грантов Минобразования «Развитие концепции и методов теории идентификации» (2004-2005г), «Развитие теории и методов управления на основе натурно-модельного подхода» (2005-2006г), фанта Российского фонда фундаментальных исследований «Системы автоматизации на основе натурно-модельного подхода» (2006 г), программ строительства углеобогатительных фабрик «Антоновская» (г Новокузнецк, 2001г), «Бачатская - Энергетическая» (г Белово, 2002г), «Заречная - Спутник» (г Полысаево, 2003г ), «Междуреченская», (і Междуреченск, 2005г ), тринадцати угольных шахт, в том числе «Ульяновская» (г Новокузнецк, 2003г), «Углекоп» (г Мыски, 2002г ), «Колмогоровская-2» (г Белово 2005г )

Цель и задачи диссертации. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными комплексами в современных экономических и социальных условиях на примере угольных шахт и углеобогатительных фабрик Кузбасса В рамках этой цели выделены конкретные задачи 1 Выявление особенностей и проблем создания систем автоматизации управления 2 Постановка задачи и развитие методов разработки программ создания систем автоматизации 3 Постановка задачи и развитие методов совместного проектирования объектов управления и управляющих систем 4 Разработка методов и алгоритмов управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой 5 Развитие методов и алгоритмов управления объектов угольной отрасли 6. Создание испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации управления 7 Внедрение разработок при создании систем автоматизации управления технологическими объектами угольных шахт и углеобогатительных фабрик

Методы выполнения работы. Обобщение практического опыга создания систем автоматизации управления, методы теории систем с переменной структурой, управления в условиях неопределенности, идентификации объектов в системах управления, имитационного моделирования

Научная новизна. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными объектами, заключающееся в разработке комплекса методов, алгоритмов, инструментальных средств и систем для обеспечения полного цикла «проектирование, испытание, пуско-наладка и сопровождение систем автоматизации управления»

  1. Выявлены особенности и проблемы создания систем автоматизации управления промышленными объектами, обусловленные сокращением в 3 - 4 раза сроков разработки и внедрения систем, увеличением затрат на совершенствование технологических процессов и агрегатов, повышением требований к эффективности производства и качеству продукции

  2. Постановки и методы решения задачи выработки нормативов на создание промышленных комплексов и выполнение видов работ, совместного синтеза объектов управления и управляющих систем, основой методов служит

имитационное натурно-математическое моделирование и процедуры симтексного поиска

3 Методы, общая структура и конкретные алгоритмы управления
объектами с целенаправленно изменяемой структурой, позволяющие достигать
желаемых динамических свойств всей системы управления за счет оперативной
перестройки структуры объекта управления

4 Общие структуры и конкретные алгоритмы управления объектами с
рециклом и объектами с распределенными управляющими воздействиями с
различной динамикой их преобразования, точность регулирования в системах с
указанными алгоритмами по модульному критерию в 1,5-3 раза выше
точности регулирования в САР Ресвика, Смита и САР с типовыми законами
регулирования

5 Математическое и информационное обеспечение испытательно -
наладочного полигона для средств и систем автоматизации, базирующееся на
имитационном моделировании и позволяющее выявить и устранить до 75 %
ошибок разрабатываемых САУ на стадии проектирования, что в 2 - 4 раза
сокращает сроки выполнения пуско-наладочных работ на объекте

  1. Информационное, математическое и техническое обеспечение систем автоматизации управления всеми технологическими комплексами углеобогатительных фабрик, позвозившеє создать полностью автоматизированное предприятие нового поколения

  2. Информационное, математическое и техническое обеспечение систем оперативно-диспетчерского управления наземными объектами угольных ша\т, САУ вентиляторными установками главного проветривания и САУ воздухонагревательными установками, позволившее повысить безопасность и эффективность работы объектов угольных шахт

Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы

при планировании мероприятий по созданию систем автоматизации управления промышленными объектами,

при разработке информационного, математического, программного и технического обеспечения САУ упеобогатительными фабриками, технологическими комплексами угольных шахт и аналогичных объектов,

при отладке всех видов обеспечения САУ промышленными объектами,

для обучения студентов и повышения квалификации специалистов в области создания и эксплуатации САУ

Реализация результатов. Результаты работы внедрены на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения «Антоновская» г Новокузнецк, 2001 г, «Бачатская-Энергетическая», г Белово, 2002г , «Заречная-Спутник», г Полысаево, 2003г , «Междуреченская», г Междуреченск, 2005г Использованы при проектировании САУ ОФ «Северная» г Березовский, 2005г, «Листвяжная», г Белово, 2006г, «Печорская», г Воркута, 2006г Внедрены на тринадцати шахтах, в том числе «Углекоп», г Мыски, 2002г, «Ульяновская», г Новокузнецк, 2003г, «Заречная», г Полысаево, 2005г, «Колмогоровская-2», г Белово, 2006г

Создан испытательно - наладочный полигон для средств и систем автоматизации на базе СибГИУ и Новокузнецкого ШСМУ №6 Предмет защиты. На защиту выносятся

- постановки и методы решения задач выработки нормативов для
создания САУ, совместного проектирования объектов управления и
управляющих систем,

методы и алгоритмы управления характерными для угольной отрасли объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с запаздыванием в управлениях, состояниях и измерениях, распределенными управляющими воздействиями,

функциональное, математическое, программное, информационное и техническое обеспечение испытательно - наладочного полигона для средств и систем автоматизации,

разработанные и внедренные на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения системы автоматизации управчения всеми уровнями и стадиями производственных процессов,

разработанные и внедренные на тринадцати угольных шахтах системы оперативно-диспетчерского управления наземными объектами, САУ вентиляторными установками главного проветривания, САУ воздухонагревательными установками

Личный вклад автора заключается в разработке содержательных идей методов решения задач выработки нормативов, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем, общих структур алгоритмов управления | объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с распределенными управляющими воздействиями и рециклом, структуры и технического обеспечения испытательно - наладочного полигона для средств и систем автоматизации, формировании натурных данных для разработки и исследования методов и алгоритмов, научном руководстве при создании всех видов обеспечения внедренных САУ углеобогатительными фабрикам и угольными шахтами

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на 9-ти научно-практических конференциях, в том числе Международной научно-практической конференции «Новые технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (г Новокузнецк, 2002) Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России Новые подходы к развитии угольной промышленности» (г Кемерово, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и промышленная электроника» (г Новокузнецк, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г Новокузнецк, 2003, 2005), Всероссийской научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса» (г Кемерово, 2005), на Всемирном конгрессе «XV International Coat Preparation Congress» (Китай, 2006), на ежегодных технических советах комбината

«Кузбассшахтострой» (г Кемерово, 1998-2006), ЗАО «Гипроуголь» (г Новосибирск, 2000-2006)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 42 печатные работы, в том числе четыре монографии и одиннадцать статей в периодических изданиях

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, приложений и содержит 312 страниц основного текста, в том числе 63 рисунка и 8 таблиц

Подобные работы
Мырзин Глеб Семенович
Автоматизация и управление процессом технического обслуживания системы технологических трубопроводов
Подпорин Дмитрий Игоревич
Автоматизация и управление поставками продукции предприятий с использованием распределенной информационной системы
Шведов Николай Георгиевич
Автоматизация и управление процессом многолезвийной механической обработки на основе динамического моделирования технологической системы
Швечков Виталий Александрович
Автоматизация диспетчерского управления в газотранспортной отрасли на основе технологий параллельных и распределенных вычислений
Рулева Татьяна Владимировна
Повышение эффективности подготовки многономенклатурного мелкосерийного производства на основе создания системы формального представления конструкторско-технологической информации
Иванова Ирина Владимировна
Научные основы создания автоматизированных систем кодирования данных в конечных полях Галуа методами дискретной алгебры Клини
Козлов Сергей Александрович
Повышение эффективности управления производственной деятельностью авиакомпании на основе создания комплексной автоматизированной системы
Сергеев Сергей Александрович
Повышение эффективности автоматизированного проектирования цепных муфт на основе создания их математической модели
Федосенков Борис Андреевич
Научно-технические основы создания и моделирования автоматизированных систем управления непрерывными смесеприготовительными процессами
Пахомов Петр Иванович
Научно-методические и практические основы создания технических средств защиты рудничных подъемов от аварий

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net