Исследование и разработка методов автоматизированного управления технологическими процессами и их конфигурациями в производствах поточного типа

• Автор: Браништов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Анализ схемы управления процессами и технологией в традиционных АСУ

1.1. Особенности управления технологическими процессами в поточных производствах.

1.2. Человек в схеме управления технологическим процессом.

1.2.1. Контуры управления в АСУ ТП.

1.2.2. Роли человека в традиционных АСУ ТП.

1.3. Традиционные подходы к управлению потоковыми производствами

1.4. Управление на основе событийных моделей

1.5. Технологические регламенты.

1.5.1. Понятие регламента

1.5.2. Порядок разработки, согласования и утверждения технологических
регламентов производственных процессов
1.5.3. Важность технологического регламента
1.5.4. Место регламента в управлении технологическим процессом.
1.6. Выводы по главе. Постановка задач диссертации
Глава 2. Формализация нормативных требований но ведению процессов
2.1. Модель активного сценария
2.2. Модель диалога автоматизированной системы с человеком
Глава 3. Расширение аппарата событийных моделей производства.
3.1. Общие замечания. Основной подход, событийного моделирования
3.2. Модель технологической сети
3.3. Модель материалопровода
3.4. Модель агрегата
3.5. Модель технологического процесса.
3.6. Функционирование событийных моделей
3.7. Выводы по главе
Глава 4. Методика моделирования технологических процессов
4.1. Декомпозиция объекта у1 фавления.
4.2. Разработка моделей процессов.
4.2.1. Описание актуальных режимов процесса
4.2.2. Формирование требуемой конфигурации технологической сети
4.2.3. Определение условий запуска режимов.
4.2.4. Определение условий функционирования режимов
4.2.5. Разработка моделей всех процессов технологического объекта
4.3. Разработка сценария реализации цели управления.
4.3.1. Определение и постановка целей управления.
4.3.2. Наполнение графа операций инструкциями настройки процессов
4.3.3. Задание условий выполнения команд и инструкций
4.3.4. Формирование параллельных, одновременно управляющих операций
4.3.5. Задание диалога оператору на запрос решения.
4.4. Методика иерархического моделирования структуры ТП
4.5. Практическое применение результатов исследовании и разработок.
Заключение
Использованные источники
Введение
Актуальность


Научная новизна работы заключается в разработке средства формального представления технологического регламента в схеме управления, в частях оперативного управления ТП и реакции на критические события. С помощью предлагаемого средства появляется возможность повысить уровень автоматизации управления ТП, на тех этапах управления, где принимаются решения персонала, базирующиеся на нормативной документации. Кроме того, новизна работы в предлагаемом комплексе моделей и схеме управления ориентированных на автоматизированное управление параметрами и структурой технологических процессов поточного типа. АСУ ТП. Практическая ценность работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение разработанной методики проектирования АСУ ТП на различных производствах поточного типа и создают методологическую базу для модернизации действующих систем. Результаты диссертационной работы доведены до конкретных моделей и методов. Апробация и внедрение результатов исследования. Проведенные в диссертации исследования непосредственно связаны с планами научно-исследовательских работ ИПУ РАН выполняемых но федеральным и региональным программам, соответствуют теме: «Разработка моделей, методов логического управления и механизмов взаимодействия специалистов различного профиля в производственных процессах, включая технологию и техническое обеспечение с целью поддержания безопасности и эффективности потенциально-опасных производств поточного типа». IV международной конференции "Математическое моделирование в образовании, науке и производстве". Основные положения диссертации были использованы в проектах АСУ ТП объектов подготовки нефти: Центрального товарного парка (ЦТП), Комплексного сборного пункта №3 (КСЦ), КСП-5, КСП-9 СНГДУ-1 ОАО «Самотлорнефтегаз» и Дожимнон насосной станции № (ДНС) СНГДУ-2 ОАО «Самотлорнефтегаз», реализованных компанией Информационные бизнес системы (Москва). С помощью разработанной автором методики был реализован прототип программного обеспечения контроллера и интерфейс оператора. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертационной работы 5 страниц машинописного текста, включает таблицы и рисунков. Содержание работы. В главе 1 проводится анализ традиционных схем управления процессами и технологией в целом и системах управления производством: исследуются особенности управления технологическими процессами в поточных производствах и роли человека в схеме управления, оцениваются традиционные подходы к реализации алгоритмов управления и схема управления па основе событийных моделей, исследуется нормативная документация по ведению ТП как звено в схеме управления; делаются выводы об исследовали проблемы и ставятся задачи диссертации. В главе 2 разрабатывается формальная модель технологического сценария реализующая часть функций технологического регламента и модели диалога автоматизированной системы с человеком. В главе 3 описываются событийные модели технологической сети, продуктопровода, агрегата, технологиссского процесса с новыми расширенными свойствами и функциями ириминнтельно к взаимодействию с моделью технологического сценария и диалога автоматизированной системы с человеком; разрабатывается общая схема функционирования системы управления построенная на базе набора событийных моделей. В главе 4 описывается методика применения событийных моделей для построения системы управления: рассматривается пример выделения участков технологической сети для моделирования технологических процессов, порядок разработки модели процесса, порядок разработки модели технологического сценария; приводится методика иерархического подхода к моделированию сложных процессов. В заключении главы приводится описание результатов внедрения исследования и разработок выполненных в ходе диссертационной работы и примененных в практических проектах автоматизации. В заключении приводятся результата диссертационной работы и выводы.