книги из ГПНТБ / Кусмарцев, В. С. Автоматизация строительного производства

технологических операций (с целью проведения необхо­ димых физико-механических преобразований) и выгруз­ ку обработанной продукции. Им соответствуют три со­ ставляющих циклического процесса: транспортирование, выполнение предписанного технологического процесса и снова транспортирование.

Характерной особенностью циклических систем явля­ ется, во-первых, независимость друг от друга режимов протекающих в них процессов, во-вторых, каждый из них выполняется по заданной жесткой программе. По­ этому основным в их работе является порядково-времен­ ное связывание процессов, обеспечивающее автоматиче­ ское связывание во времени и последовательности вклю­ чения (запуска) и выключения (прекращения) отдельных процессов и операций.

Программа управления циклическими процессами может быть выполнена, кулачково-копирными устройст­ вами и путевыми выключателями, моторным реле вре­ мени и командоаппаратами, релейно-контактными схе­ мами с реле времени, схемами с элементами логического действия; цифровым программным устройством.

Здесь рассмотрим только первые три способа, имею­ щие широкое применение при автоматизации процессов строительной индустрии.

3 * 2. Кулачково-копирные устройства и командоаппараты

Копиры и кулачковые механизмы могут осу­ ществлять две функции: функцию управления и функ­ цию механизма подачи. Если один копир или кулачок не обеспечивает требуемого уровня автоматизации, при­ меняют несколько. При этом дисковые кулачки насажи­ вают на вал, плоские копиры располагают на цилиндри­ ческих барабанах, а .последний крепят на распредели­ тельном валу так, чтобы при вращении получить на­ дежную синхронизацию всех движений и команд цикла.

Здесь распределительный вал, вращающийся с по­ стоянной скоростью, обеспечивает как порядок осуще­

Если оборудование имеет гидравлический или элек-

40

Рис. 10. Общий ’вид командоаппарата (КЭП) для управле­ ния тремя цепями:

1 — конденсатор; 2 — электродвигатель; 3 — колокол редуктора со шкалой; 4 — редуктор; 5 — шкала распределительного барабана;

41

эффективным только в условиях массового производст­ ва, когда на настройку затрачивается относительно малая доля (временя, приходящаяся на выполнение тех­ нологического процесса по обработке деталей всей партии.

При серийном, а тем более при мелкосерийном про­ изводстве, относительные затраты времени на настрой­ ку оборудования, автоматизируемого при помощи ку­ лачков и копиров, могут оказаться очень большими, а поэтому применение их делается невыгодным.

Чтобы устранить этот недостаток, переходят к дру­ гим более совершенным методам, в первую очередь к командоапларатам.

В частности, в строительном производстве широко применяются при централизованном управлении цикли­ ческими процессами командно-электропневматический прибор типа КЭП, которые выпускаются в двух моди­ фикациях:

1) для управления электрическими цепями — путем поочередного замыкания и размыкания контактов;

2) для управления пневматическими цепями — пу­ тем передвижения поршня пневматического золотника, сообщающего исполнительный импульс пневматическо­ му рабочему органу.

Наиболее часто применяется командодппарат типа КЭП-12У (рис. 10). В КЭП синхронный электродвига­ тель через редуктор вращает барабан программного рас­ пределителя, в канавках которого устанавливаются кон­ тактные пальцы. Количество канавок и пальцев соответ­ ствует числу управляемых цепей. Стандартные аппараты выпускаются для управления 3,6 и 12 цепями. На одном конце барабана установлена шкала, градуированная в процентах от окружности барабана (100 делений). Эта шкала облегчает закрепление пальцев по окружности барабана для обеспечения требуемой длительности, по-

42

следовательности и продолжительности различных вклю­ чений и выключений механизмов, для обеспечения тех­ нологического режима.

Время полного оборота барабана (равное продолжи­ тельности полного цикла) регулируется подбором необ­ ходимого передаточного числа редуктора. Для обеспече­ ния последнего все КЭП выпускаются с набором шесте­ рен, который обеспечивает возможность установления продолжительности цикла от 4 минут до 25 часов.

На барабане установлены малые и большие пальцы. Малые пальцы освобождают защелки путевых выключа­ телей и вызывают включение электрических контактов; большие пальцы возвращают защелки на место и размы­ кают электрические контакты или передвигают золот­ ник, прекращая подачу воздуха в исполнительный ме­ ханизм.

При циклической работе КЭП после каждого полно­

тать непрерывно, повторяя цикл без вмешательства опе­ ратора.

3 . 3. Релейно-контактные схемы с реле времени

Релейно-контактные схемы для управления циклическими процессами составляются из элементар­ ных схем (цепочек), основные типы которых приведены

43

рации после переключений ПК и окончания паузы, регу­ лируемой реле времени {РВ). На рис. 11 обозначение ЭШ означает электромагнитный шаговый переключа­ тель [1].

4 . НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ

ИУПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВОМ

ИДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ

В настоящее время строительное производст­ во представляет собой системы разного уровня и мас­ штабов. Это может быть строительство здания, пред­ приятия или целого жилого района, возглавляемое отдельным руководством стройки. Но может встретить­ ся и такое производство, когда идет застройка целого района, где силами строительного треста возводят одно­ временно большое количество различных комплексов, удаленных друг от друга на большие расстояния. За по­ следние годы все время наблюдается укрупнение строи­ тельного производства.

Количество проектных, планирующих и других уч­ реждений городских, областных и республиканских орга­ низаций, взаимодействующих со строительными органи­ зациями, все время возрастает..

Увеличивается и число субподрядных организаций. К тому же из-за многообъектности практически не­

возможно заранее предусмотреть те отклонения от на­ меченного плана, которые могут возникнуть в процессе производства из-за изменений плана, из-за перебоев в снабжении, случайных поломок механизмов и машин, изменений метеорологических условий и т. д.

Вот почему современное строительное производство

44

надо рассматривать как сложную динамическую систе­ му, с большим числом параметров, которые могут быть определены только с помощью теорий вероятности и слу­ чайных процессов, т. е. с помощью сложного математи­ ческого аппарата.

В этих условиях роль и значение научных методов управления строительным производством возрастает. Это подчеркивают решения XXIV съезда КПСС, в кото­ рых записано: «Съезд признает необходимым продол­ жить линию на совершенствование управления народ­ ным хозяйством... Шире применять организационную и электронно-вычислительную технику, автоматизирован­ ные системы и научные методы управления и планиро­

вания»*.

Если рассматривать строительное производство в це­ лом, то объектом управления будут организованные кол­ лективы людей, деятельность которых направлена на вы­ полнение производственных планов, а управляющим органом будет руководитель и его аппарат управления. Ясно, что четкая и слаженная работа таких систем воз­ можна только при централизованном контроле и управ­ лении производством.

Здесь распорядительные и исполнительные процессы управления не только разделены, но и удалены друг от друга подчас на значительные расстояния. Что касается требований к управлению, то они остаются по существу теми же: в выдаче команд управления, передаваемых от управляющего органа к объекту управления, в сборе и передаче информации о состоянии объекта управления и о фактическом выполнении полученных команд управ­ ления.

Первая функция процесса управления осуществляет­ ся с помощью прямой (распорядительной) связи, а вто­ рая — с помощью обратной (информационной) связи, идущей от объекта управления к управляющему органу.

Поэтому структурная схема системы управления строительного производства в целом может быть пред­ ставлена блочными схемами, подобными той, которая

представлена на рис. 1.

В зависимости от применяемых технических средств, способов принятия решения и выработки команд управ-

* Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат 1971, стр.202.

45

ления системы управления строительным производством подразделяют на три вида: неавтоматизированные, авто­ матизированные, автоматические.

При неавтоматизированной системе управления руко­ водитель, выполняющий роль управляющего органа, пе­ рерабатывает с помощью своего аппарата получаемую информацию о состоянии объекта управления и выра­ батывает команды управления. При этом воздействие УО на объект управления осуществляется по каналам прямой связи с помощью устных распоряжений или письменных приказов.

Этот вид управления не соответствует современному уровню научно-технического прогресса.

Применяемые в этом случае методы составления пла­ нов затрудняют их корректирование, в зависимости от изменения условий. А существующая система сбора и оформления информации о ходе производства поступает с значительным опозданием. Да к тому же в ней не всегда можно быстро выделить основные и второстепен­ ные вопросы. Вот почему руководители таких строитель­ ных организаций зачастую не имеют возможности и времени разобраться в этой информации и вынуждены прибегать к так называемым «волевым» решениям, не имеющим за собой ни глубокого анализа, ни научного обоснования.

В настоящее время такая система может успешно функционировать только в небольших строительных под­ разделениях, да и то при очень высокой квалификации руководителя.

При автоматизированной системе управления в ее состав включаются средства вычислительной техники

(рис. 12 а).

Однако принятие решения и при автоматизированной системе управления является функцией руководителя. Здесь руководитель остается звеном управления, только его деятельность усиливается средствами вычислитель­ ной техники.

Как уже отмечено, анализ строительного производст­ ва как сложного, динамически вероятностного процесса и выработку оптимальных управляющих решений мож­ но проводить только с помощью специальных математи­ ческих методов, но и в этом случае определить такие ко­ личественные показатели, как распределение техники и

46

рабочей силы, объем потребных строительных материа­ лов и других факторов, раз и навсегда невозможно! Все они зависят от конкретной обстановки. Поэтому эконо­ мический и плановый анализ для сложных систем надо вести непрерывно.

И нф ормация а со ст о я н и и ОУ

6)

лсус ления

Т_ ______ Z U

-Обратная сбязь

Рис. 12. Схема управления строительным производством.

Для этого надо знать состояние процесса в любой промежуток времени, а это можно осуществить, только применяя такие системы непрерывного сбора и обработ­ ки информации о состоянии дел на объекте управления, которые основаны на современных средствах информа­ ции и на применении электронно-вычислительных ма­ шин (ЭВМ).

Только ЭВМ, включенные в схему управления, могут за короткий промежуток времени принять, обработать, сгруппировать и обобщить огромное количество сведе­ ний о ходе строительства и его обеспечении проектной документацией, материалами и трудовыми ресурсами, механизмами, транспортом и т. п. А главное, они могут из большого количества источников выдать любые необ­ ходимые данные для принятия нужных решений в счи-

47

тайные минуты. И тем самым облегчают принятие пра­ вильных решений при выработке команд управления.

Вот почему вторая схема управления (с включением в нее вычислительной техники) является более совре­ менной и энергично внедряется во всех строительных трестах.

В третьем типе управления — при автоматической системе, процесс управления осуществляется без учас­ тия человека. В этом случае информация о состоянии объекта управления поступает по каналу обратной свя­ зи в орган управления, представляющий собой сложную систему автоматического регулирования (управляющую машину), где она перерабатывается по соответствующей программе. В результате чего выявляется состояние объекта управления и вырабатываются команды, кото­ рые по каналу прямой связи передаются объекту управ­ ления и изменяют его состояние (рис. 12 б).

Управляющее воздействие формулируется здесь не на волевых факторах, а на строгих научно обоснованных принципах решения сложных оптимизационных задач.

Здесь мы не будем рассматривать последнюю схе­ му, поскольку в настоящее время для целей управления строительным производством применяются только неав­ томатизированные и автоматизированные системы уп­ равления.

Правда, ведутся энергичные работы по созданию автоматических систем управления строительным произ­ водством (АСУС) для различных уровней: для отдель­ ных объектов, трестов, главков.

По замыслам авторов АСУС должны выполнять сле­ дующие задачи:

во-первых, они будут собирать и обрабатывать инфор­ мацию и выдавать ее руководителю в таком синтезиро­ ванном виде, чтобы он мог видеть не вообще процессы, протекающие в производстве, а именно те, которые отно­ сятся к его уровню руководства;

во-вторых, они должны будут проводить анализ полу­ ченной информации и вырабатывать оптимальные реше­ ния, т. е. такие решения, которые позволят оперативно устранить выявленные недостатки, внести в него необхо­ димые исправления и сделать все это наиболее эконо­ мически целесообразным способом;

наконец, АСУС должны составлять оптимальные пла-'

48

ны работ не только на ближайшее будущее, но и на сравнительно далекую перспективу.

В настоящее время наиболее перспективными из разрабатываемых и осваиваемых АСУС являются систе­ ма «Аккорд» Челябметаллургстроя, АСУС Доноргтехстроя и машины, разрабатываемые в ленинградских ор­ ганизациях. Но все они требуют доработки и отладки, поэтому широкое внедрение их, по-видимому, будет про­ исходить в 80-х годах.

Сложность реализации АСУС заключается в разра­ ботке корректных структурных моделей строительных объектов, в формулировании математической задачи оп­ тимизации параметров системы, в создании вычисли­ тельных программ, реализуемых на ЭВМ, и в доведении их до совершенства.

4 . 1. Оперативное управление строительством по сетевым графикам

Строительство объектов в сжатые сроки мож­ но осуществить только в том случае, если применяется четкая система оперативного управления. Такой систе­ мой является «система сетевого планирования, управле­ ния, обобщения и анализа опыта и организации (сокра­ щенно СПУАОР или СПУ)».

Органы этой системы являются аппаратом соответст­ вующих органов управления (руководителей) и помо­ гают им принимать научно обоснованные решения по управлению производством. Обычно она состоит из от­ дела сетевого планирования и управления, создаваемого в укрупненных генподрядных строительно-монтажных организациях, и оперативно-диспетчерских служб, соз­ даваемых в управлениях начальников работ (УНР).

Организацию и работу последних рассмотрим в сле­ дующем параграфе, а здесь коротко напомним о за­ дачах, стоящих перед отделами сетевого планирования

координация действий всех участвующих в строительст­ ве объекта.

49