Разработка технической структуры АСУ ТП выплавки конверторной стали и её оптимизация по параметрам надежности

• Автор: Шейман, Борис Канович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 235 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Техническая структура АСУ ТП выплавки конверторной стали,

как объект надежностного синтеза. II

1.1. Современное состояние вопроса и основные направления совершенствования технической структуры АСУ ТП выплавки конверторной стали II

1.2. Анализ особенностей постановки и решения задачи надежностного синтеза АСУ ТП.

1.2Л. Синтез АСУ ТП с учетом надежности

1.2.2. Надежность и эффективность АСУ ТП.

1.3. Постановка задачи надежностного синтеза технической

структуры АСУ ТП выплавки конверторной стали..

2. Анализ надежности АСУ непрерывнодискретными технологическими процессами

2.1. Специфика моделей надежности АСУ НД ТП
2.2. Классификация моделей.
2.3. Модели надежности АСУ НД ТП без накопления структурных нарушений
2.4. Модели надежности АСУ НД ТП с накоплением структурных нарушений
2.5. Выводы
3. Влияние надежности на эффективность АСУ непрерывнодискретными технологическими процессами
3.1. Общие принципы анализа
3.2. Анализ убытков изза отказов АСУ НД ТП, приводящих к простого ТП
Стр.
3.3. Анализ убытков изза отказов компонентов АСУ ЦЦ ТП, приводящих к ухудшению качества управления
3.4. Анализ убытков изза отказов, не выводящих АСУ НД
ТП из автоматического режима
3.5. Анализ убытков от ненадежности измерительной подсистемы АСУ ТП выплавки конверторной стали
3.6. Выводы
4. Разработка технической структуры децентрализованной АСУ
ТП выплавки конверторной стали с использованием микропроцессорных средств АСУ ТП КонстаД.
4.1. Опыт внедрения и анализ функционирования АСУ ТП Конста в кислородноконверторном цехе 2 НовоЛипецкого металлургического комбината.
4.2. Принципы построения АСУ ТП КонстаД.
4.3. Разработка базовой технической структуры АСУ ТП КонстаД ИЗ
4.4. Разработка вариантов повышения надежности базовой технической структуры АСУ ТП КонстаД
4.5. Выводы
5. Оптимизация надежности технической структура АСУ ТП
КонстаД
5.1. Влияние надежности на эффективность.
5.2. Выбор модели надежности.
5.3. Исследование надежности системы методом имитационного моделирования.
5.4. Выбор варианта резервирования базовой технической структуры
5.5. Внедрение результатов работы
Стр.
5.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА


Проблема синтеза ТС АСУ ТП на стадии проектирования представляет собой сложную инженерную задачу принятия решений в условиях большого количества доступных вариантов и неопределенности целого ряда факторов ^2,5,,j. Внутри нее может быть выделен ряд частных задач, а именно: функционально-логический синтез; оптимизация вычислительной мощности, точности, линий связи, количества средств представления информации, надежности и т. Попытка одновременного решения всех перечисленных задач при синтезе АСУ ТП вызывает необходимость решения оптимизационной задачи очень большой размерности. Поэтому, как правило, ставится задача оптимизации какой-либо одной характеристики, а остальные переводятся в разряд ограничений. Одной из важнейших задач, возникающих при синтезе АСУ ТП на стадии проектирования, является задача оптимизации надежности ТС АСУ ТП. Рассмотрим имеющиеся по этой проблеме публикации с точки зрения способа управления надежностью системы, критерия, позволяющего судить о степени оптимальности принимаемых решений, и модели, связывающей значения величин, входящих в критерий, с управляемыми параметрами. В этих и целом ряде других источников подробно описаны различные способы резервирования (дублирование, мажорирование; нагруженное, ненагруженное, замещением и пр. АСУ ТП. Значительно хуже освещены в литературе вопросы выбора рациональной ТС АСУ ТП с точки зрения учета особенностей современных АСУ ТП, таких как: разнородный характер аппаратуры, иерархический характер АСУ ТП, многофункциональность, децентрализованность и т. Отдельные аспекты выбора рациональной ТС АСУ ТП рассматривались в работах [+,9]. Так, в [] эти вопросы рассматриваются с позиций адаптации системы к условиям функционирования. В [] дается обоснование иерархической децентрализованной структуры АСУ применительно к металлургическому производству. В работе [] рассматривается задача выбора вариантов и кратностей резервирования аппаратуры в случае, когда некоторые устройства АСУ не могут быть зарезервированы. Работа [] посвящена рассмотрению проблем повышения надежности одного из основных компонентов ТС АСУ ТП - вычислительной системы. В [] затронуты некоторые вопросы повышения надежности АСУ ТП благодаря использованию микро-ЭВМ. В работах [,,9] эти вопросы рассмотрены более детально и даны рекомендации по выбору рациональных ТС децентрализованных АСУ ТП с использованием микро-ЭВМ различных типов. Анализ указанных публикаций позволяет констатировать, что в настоящее время отсутствует строгое обоснование способа выбора рациональной по надежности ТС АСУ ТП, учитывающего весь комплекс вопросов, специфичных для АСУ ТП. ТС системы, который обеспечивает оптимум некоторого показателя эффективности функционирования в течение определенного времени ^2,,,4-,,^]. В большинстве работ вводится понятие эффективности АСУ ТП, показатель которой и выступает в качестве критерия оптимальности. Однако, сложность возникающей задачи заставляет большинство авторов производить ее декомпозицию на две более простые, а именно на задачу нормирования и задачу обеспечения показателей надежности компонентов АСУ ТП. Задача нормирования показателей надежности АСУ рассматривалась в работах [1] при различных критериях эффективности АСУ ТП. В [,] дана общая характеристика проблемы и методов ее решения. В [] рассмотрены особенности методики нормирования применительно к АСУ ТП в прокатном производстве; в качестве критерия эффективности принята чистая прибыль, нормируемые показатели -наработка на отказ и среднее время восстановления функций. Работа [] посвящена особенностям нормирования количественных показателей надежности АСУ ТП теплового энергоблока. Критерий нормирования - годовые приведенные затраты на создание, внедрение и эксплуатацию компонента АСУ ТП. Нормируемые показатели - интенсивности отказов функций и подсистем. Для всех перечисленных работ характерен функциональный подход и принятие ряда весьма серьезных допущений, справедливость которых, вообще говоря, неочевидна. К ним относятся следующие предположения: а) для всех функций существует единый показатель удельной эффективности, не зависящий от других функций; б) результирующая удельная эффективность АСУ ТП - адцитивна.