Комплексное моделирование и автоматизация контроля теплового состояния доменной печи

• Автор: Лазичев, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 172 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Комплексная автоматизация доменной печи

1.1 Реальновиртуальные структуры

1.2 Методика стратифицированного моделирования разнородных процессов

1.3 Автоматизация контроля теплового состояния доменной печи.

1.4 Анализ программных систем исследования и автоматизации.

1.5 Выводы.

2 Анализ и построение методик комплексного моделирования.

2.1 Реальновиртуальные структуры

2.1.1 Применение реальновиртуальных структур для исследования и автоматизации доменной печи
2.1.2 Принципы построения реальновиртуальных структур.
2.2 Анализ методики стратифицированного моделирования разнородных процессов
2.2.1 Классификация и особенности уровней моделирования
2.2.2 Проблемные стороны реализации методики стратифицированного моделирования разнородных процессов
2.3 Построение модели исследуемого объекта.
2.4 Выводы.
3 Комплекс программ стратифицированного моделирования разнородных процессов
3.1 Принципы построения комплекса программ стратифицированного моделирования разнородных процессов
3.2 Анализ структуры комплекса программ стратифицированного моделирования разнородных процессов
3.3 Построение модели исследуемого объекта
3.3.1 Организация компонентов
3.3.2 Применение узлов для создания топологии схемы модели.
3.3.3 Механизм передачи данных в схеме исследуемой модели.
3.4 Организация библиотеки компонентов
3.5 Менеджер схемы модели.
3.5.1 Доменная структура модели исследуемой системы.
3.6 Организация моделирующего ядра
3.7 Язык описания модели
3.8 Интерпретация языковых конструкций
3.9 Редактор формального представления модели.
ЗЛОПрограммная организация комплекса программ стратифицированного
моделирования разнородных процессов.
3. Выводы.
4 Применение комплекса программ стратифицированного моделирования разнородных процессов.
4.1 Система сбора, хранения и отображения информации доменной печи Кузнецкого металлургического комбината
4.2 Исследование требуемой минимальной пропускной способности информационного канала для организации базы данных технологической информации доменной печи.
4.3 Моделирование автоматизированного процесса обучения обслуживающего персонала доменной печи.
4.4 Выводы..
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Использование реально-виртуальных структур позволяет снизить затраты времени и средств на создание адекватных моделей, обеспечивает совместимость подсистем, а совместно со стратифицированным моделированием разнородных процессов, позволяет расширить класс объектов моделирования, повысить уровень автоматизации ДП. Разработанный комплекс программ стратифицированного моделирования разнородных процессов, позволяет практически использовать предложенные методики для решения широкого круга задач для ДП. Методика и алгоритмы стратифицированного моделирования разнородных процессов, позволяющие комплексно представить модели теплового состояния доменной печи на трех уровнях: алгоритмическом, математическом и комбинационном. Методика и алгоритмы построения реально-виртуальных структур для решения задач совместимости и интеграции моделей объекта управления (ОУ) и системы управления (СУ) ДП, позволяющие исследовать ее подсистемы, представленные совокупностью абстрактных и реальных моделей. Комплекс программ стратифицированного моделирования разнородных процессов, реализующий предложенные методики моделирования, в форме законченного программного продукта. Реализация результатов. Результаты исследований, доведенные до инженерного уровня реализации методик и алгоритмов внедрены в ОАО “Кузнецкий металлургический комбинат”, на кафедре теоретических основ электротехники (ТОЭ) ТУСУР и в НИИ Автоматики и электромеханики при ТУСУР. Апробация работы и публикации. Основные теоретические результаты, а также результаты прикладных исследований и разработок, докладывались и получили одобрение на международных и региональных конференциях, публиковались в сборниках трудов и в центральной печати: 7 статей (в том числе 4 в центральной печати: журнал “Приборы и Системы: Управление, Контроль, Диагностика”), 6 тезисов докладов (в том числе один на международной конференции: Международная НТК “Измерение, Контроль, Информатизация — ”, Барнаул). На предложенные методики, разработанные алгоритмы и программные модули получено четыре свидетельства об отраслевой регистрации разработок. Достоверность полученных результатов обеспечивается исходными теоретическими, методологическими и практическими данными исследований, апробацией результатов, эмпирическим исследованием функционирования разработанного комплекса программ. Личный вклад автора. Постановка задач исследования (совместно с руководителем), разработка концептуальных положений предложенных методик комплексного исследования и автоматизации управления ТС ДП, проведение обзорных и теоретических исследований, доведение разработок до инженерных решений, конкретных алгоритмов, комплекса программ СМРП, проведение экспериментальных исследований, интерпретация полученных результатов. Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, приложений и содержит 4 страницы основного текста, рисунка, 0 использованных источников. В первой главе показана актуальность создания методик стратифицированного моделирования разнородных процессов и реально-виртуальных структур для комплексного исследования и автоматизации управления ТС ДП, выде- • лены основные решаемые задачи, описываются новизна, теоретическая и практическая значимость работы. Вторая глава посвящена анализу предложенных методик и алгоритмов комплексного моделирования, сформулированы требования, предъявляемые к ним. На основе изложенных требований выработаны принципы организации реально-виртуальных структур моделей и комплекса программ стратифицированного моделирования разнородных процессов. В третьей главе рассмотрено создание комплекса программ моделирования информационных потоков и алгоритмов, положенных в его основу, способы организации взаимодействия КМИП со средой моделирования МАРС для организации комплекса программ СМРП. ДП на примере лабораторий-тренажеров. В заключении сформулированы основные научные и практические результаты исследований, обозначена перспектива дальнейших исследований. В диссертационной работе принята двухзначная нумерация формул, рисунков и таблиц отдельно к каждой главе: первая цифра указывает номер главы, вторая - порядковый номер в параграфе.