книги из ГПНТБ / Мелькумов, Л. Г. Вычислительная техника в управлении предприятиями угольной промышленности

транспорта и очистных забоев, управлять вентиляцией, контро­ лировать подачу сжатого воздуха в шахту, работу насосов и оборудования на поверхности, обрабатывать всю поступающую за смену информацию. Руководство шахты при проведении на­

рядов располагает достаточно полным анализом работы за пре­

дыдущую смену.

Разработан проект управления из вычислительного центра

крупным подземным комплексом, транспортирующим уголь из четырех шахт на электростанцию (проект Лонганнет). ЭВМ будет использована для контроля за работой конвейерной, на­ сосной и вентиляционной систем, откаточного, забойного и проходческого оборудования. C помощью ЭВМ при подаче команды отдельные установки могут быть пущены в ход или остановлены с соблюдением контролируемой последовательно­ сти. Показатели по эксплуатационным потребностям с помощью

перфоленты будут вводиться в ЭВМ.

В угольной промышленности Франции семь вычислительных

центров подчинены бассейновым управлениям и два находятся в ведении органов управления отраслью. ВЦ оснащены универ­

сальными ЭВМ фирмы IBM и специализированными машина­ ми. Для предприятий решаются задачи анализа работы лав,, простоев оборудования, сетевого планирования и управления,

расчета потребностей в материалах, оборудовании, рабочей си­

ле и др. В частности в Управлении шахтами бассейна Hop и Па-де-Кале электронная система Буль-Гамма-60, имеющая те­ лефонную связь с периферийными устройствами на объектах,

служит для экономических расчетов и обработки статистики.

Имеется опыт применения на шахтах устройств преобразо­ вания дискретной информации, алфавитно-цифровой регистра­ ции и перфораторов для накопления и кодирования информа­ ции. Используются средства автоматического отбора (датчики)

ителемеханической передачи информации.

ВЧССР функционируют вычислительные центры в ОстравоКарвинском и Северочешском угольных бассейнах. ЭВМ ис­ пользуются в комплексе с бухгалтерскими и фактурными, ма­ шинами, работающими в сочетании с перфорирующими уст­ ройствами для перфолент, перфокарт. Такие машины успешно

используются для децентрализованного сбора информации в си­ стемах с ЭВМ. C их помощью выполняются расчеты заработ­ ной платы, геологических запасов, маркшейдерские, электриче­ ских и пневматических сетей, плановые и т. д., решаются задачи планирования, учета и анализа показателей работы очистных забоев, анализа причин простоев, учета расхода материалов.

Для обработки диспетчерской информации на ряде шахт устанавливаются небольшие ЭВМ типа Целлетрон 8206, Friden 6010, Odra-1013. Подготовка данных для ЭВМ осуществ­ ляется на электрических клавишных вычислительных и перфо­ рационных машинах, используются устройства, автоматическо­

го

го накопления информации, системы телемеханики и датчики контроля некоторых параметров.

В ПНР создан ВЦ непосредственно при Министерстве гор­ ной промышленности и энергетики. Он обслуживает также угольные предприятия Силезского бассейна. Установлены ЭВМ типа ICL-1904A в комплексе с перфорационной техникой, а для автоматической передачи данных с предприятий в ВЦ опро­ буется система на 600—1200 бод. C помощью этой техники ре­ шаются задачи учета и контроля движения материалов, конт­ роля выполнения планов добычи угля, расчетов и статистики по

сбыту угля, учета работы и простоев оборудования, статистики

аварий, расчетов заработной платы и др.

Проходят экспериментальную проверку системы, использую­ щие математические методы и вычислительные устройства для оперативно-диспетчерского управления технологическими про­

цессами (шахты «Катовице», «Ян», «Казимеш Юлиуш» и др.).

Применяются датчики широкой номенклатуры и аппаратура по технике безопасности, контроля технологических процессов и энергетического хозяйства и др. Определилась тенденция созда­ ния локальных средств регистрации информации о работе ком­ плексов и установок с выводом ее на самописцы или печатаю­ щие устройства. Так, разработано регистрирующее устройство для учета работы конвейеров и комбайнов с выводом инфор­ мации на автоматическое цифропечатающее устройство.

Проводятся эксперименты по новым формам представления информации диспетчеру: использование типовых миниатюрных мнемосхем технологических процессов на диспетчерском пульте,

высвечиваемых автоматически в зависимости от ситуации; при­ менение электронно-лучевой трубки для представления инфор­ мации непосредственно с ЭВМ типа Odra. Исследуется целесо­ образность установки на шахтах малых ЭВМ, работающих в режиме «советчика» для обработки оперативно-диспетчерской ин­ формации, накапливаемой в специальном буферном устройстве.

На шахте «Ян» используются ЭВМ Odra-1204 и 2616В, датчики массы, датчики учета работы очистного комплекса и другие, система передачи данных, система табельного учета,

телевизионные установки, блок предварительной обработки данных, устройство регистрации информации на перфоленте и др. C их помощью решаются задачи определения аварийного объекта, контроля состояния, режимов работы и продолжитель­

ности простоев оборудования и др.

При разработке экономико-математического обеспечения ЭВМ в ПНР используется системный подход. Разрабатываются

четыре взаимоувязанные системы: S — для получения первич­ ной информации; I — для решения взаимоувязанных задач управления хозяйственной деятельностью; ISB ■— для решения задач, связанных со строительством и реконструкцией; IOS —

система статистики.

21

Глава II

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Как показано в главе I, для решения сложных технико-эко­

номических задач, введения оптимального управления, построе­ ния организационно-четкого и экономного аппарата управления предприятиями, объединениями, отраслью необходимо исполь­

зование экономико-математических методов и автоматизирован­ ных систем управления, базирующихся на электронно-вычисли­ тельной технике.

Под автоматизированной системой управления в общем смысле понимается совокупность организационно-распоряди­ тельных и экономико-математических методов, информационной

базы, средств вычислительной и организационной техники и связи, позволяющая органам управления осуществлять опти­ мальное управление в различных сферах человеческой деятель­

ности.

В СССР создается общегосударственная автоматизированная система управления народным хозяйством — ОГАС (система

сбора и обработки экономической информации) для обеспече­ ния общесоюзных, республиканских и территориальных органов управления, министерств и ведомств технико-экономической

информацией, необходимой для решения задач учета, планиро­ вания и принятия управленческих решений.

В ОГАС входят следующие основные функциональные си­ стемы (которые в методологическом отношении можно рассмат­

ривать как подсистемы ОГАС):

автоматизированная система плановых расчетов (АСПР) — система Госплана СССР и местных органов планирования:

автоматизированная система управления научно-техническим прогрессом (АСУНТ) — система Госкомитета Совета Минист-' ров СССР по науке и технике;

автоматизированные системы управления организаций, по­ строенных по территориальному принципу (Госснаба СССР,

Госбанка СССР, Министерства сельского хозяйства СССР,

Союзсельхозтехники, транспортных министерств й др.); автоматизированная система управления строительством

(АСУС) — система Госстроя СССР и строительных мини­ стерств;

23

автоматизированная система государственной статистики (АСГС) — система ЦСУ СССР и его местных органов;

автоматизированная информационно-управляющая система

стандартизации и метрологии (АИУС) Госстандарта СССР;

автоматизированная система обработки информации по це­ нам ’(АСОИЦЕН) — система Госкомитета цен;

автоматизированная система нормативов (ACH) ;

автоматизированные системы других центральных органов; автоматизированные системы союзных республик; автоматизированные системы отраслевых министерств и ве­

домств.

Технической базой этих систем являются:

соответствующие главные вычислительные центры (собст­

венные или совмещенные с ГВЦ другой общесоюзной органи­ зации) ;

государственная сеть вычислительных центров (ГСВЦ), со­ стоящая из взаимодействующих отраслевых, ведомственных,

республиканских и территориальных вычислительных центров;.

общегосударственная система передачи данных (ОГСПД), являющаяся составной частью единой автоматической сети свя­ зи страны (EACC).

Территориальная автоматизированная си­ стема управления (территориальная АСУ) — это звено об­ щегосударственной автоматизированной системы управления,

позволяющее соответствующим органам управления осуществ­ лять оптимальное управление экономикой административно-тер­ риториальных районов.

Отраслевая автоматизированная система управления (О AC У) — это звено общегосударственной автоматизированной системы управления, позволяющее мини­ стерствам и ведомствам осуществлять оптимальное управление отраслью народного хозяйства в условиях новой системы плани­ рования и экономического стимулирования.

Автоматизированная система управления объединения (АСУ объединения) и автоматизиро­ ванная система управления предприятием

(АСУП) — это звенья отраслевой автоматизированной системы управления, позволяющие осуществлять оптимальное управле­ ние соответственно объединением или предприятием в условиях новой системы планирования и экономического стимулирования.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) может являть­ ся самостоятельной системой или звеном автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) и позволяет осуще­

ствлять управление технологическим процессом по определен­

ным критериям оптимизации.

В угольной промышленности создаются автоматизированные системы управления четырех классов:

24

отраслевая автоматизированная система управления уголь­ ной промышленности — ОАСУ Минуглепрома СССР (к этому же классу систем относится и АСУ Минуглепрома УССР);

автоматизированные системы управления объединений —

внастоящее время АСУ комбинатов, в будущем АСУ промыш­ ленных объединений;

автоматизированные системы управления предприятиями —

внастоящее время шахтами, разрезами, обогатительными фаб­ риками, в будущем производственными объединениями и само­ стоятельными предприятиями;

автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).

Если на предприятии имеется управляющая ЭВМ, то она

будет единой вычислительной базой для всех его АСУТП. Сеть передачи информации (телемеханическая или проводная по

выделенным физическим каналам) также в принципе единая. Следовательно, специфика управления конкретным процессом отразится в машинных программах, наборе автоматических средств отбора информации (технологических датчиках) и средств воздействия на параметры процесса (регуляторы, ис­ полнительные устройства и т. п.).

Если на предприятии имеется не управляющая, а универ­ сальная ЭВМ, то она может решать задачи управления процес­ сами и выдавать «советы» диспетчеру. Прямой ввод в нее ин­ формации от датчиков и вывод команд на регулирующие и исполнительные устройства невозможен или затруднен. В ре­ жиме «советчик» может работать и управляющая ЭВМ.

Совокупность АСУТП можно рассматривать как составную

часть автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ), в свою очередь являющейся частью (подсистемой) АСУП. Другая часть АСУП призвана управлять производст­ венно-хозяйственной деятельностью предприятия в целом. В ав­ томатизированных системах управления высших уровней (объ­ единений, отрасли и т. д.) задачи непосредственного управления производственными процессами отсутствуют.

По назначению автоматизированные системы управления,,

создаваемые на базах ЭВМ, могут быть: информационно-спра­ вочными, информационно-советующими, информационно-управ- ляющими и выполняющими эти функции одновременно в раз­ личных сочетаниях.

Автоматизированные системы управления промышленными

объектами можно подразделить на технические и организаци­ онные. Это разделение отражает особенности технологии функ­

ционирования АСУ (сбор и передача информации об управляе­ мом объекте, переработка информации, выдача управляющих воздействий), форм управления движением информации и объ­

екта управления.

25

В технической АСУ объектом управления являются маши­ ны, их комплексы, технологические потоки, технологические или производственные процессы в целом. Отбор информации и ее передача, выдача и реализация управляющих воздействий осу­ ществляются с помощью автоматических устройств.

При использовании УВМ такие системы могут функциониро­ вать и как автоматизированные, в которых диспетчер-оператор

получает «советы» от УВМ и реализует свои решения через регулирующие и исполнительные автоматические устройства или через операторов локальных процессов, и как автоматиче­ ские (без оператора), в которых УВМ вырабатывает управля­ ющие воздействия и реализует их через автоматические уст­ ройства, непосредственно воздействующие на объект управле­ ния. Вся информация в технической системе циркулирует в форме кодовых электрических сигналов по цепочке: датчик на объекте — система передачи информации (телемеханики) — устройства подготовки и преобразования информационных сиг­ налов для ввода в УВМ — управляющая вычислительная ма­ шина, осуществляющая обработку информации и выработку управляющих воздействий (команд)—устройства преобразова­ ния командной информации — система передачи информации —

регуляторы и исполнительные устройства на объекте управ­

ления.

В организационной (административной, экономической) АСУ непосредственным объектом управления являются люди й их

коллективы, предприятия, организации. Исходная информация о функционировании машин, производственных процессов, хо­ зяйственно-финансовой деятельности формируется инженернотехническим и управленческим персоналом с помощью техни­ ческих средств (оргтехники, связи, простейшей вычислительной

техники). Информация в системе циркулирует в форме доку­ ментов и специальных машинных носителей (перфолента, пер­ фокарта и др.). Передача информации осуществляется с по­ мощью средств электрической связи (телеграф, фототелеграф,

телетайп) и с доставкой документов почтой, автотранспортом,

курьером. Результатом обработки информации на универсаль­ ных ЭВМ (не управляющих) является приказ-документ, кото­ рый по принятой системе передачи информации доставляется исполнителям — людям, управляющим производственной и хо­ зяйственной деятельностью. Цепочка, по которой движется ин­

формация, в общем случае: аппарат управления — первичный информационный пункт — система передачи данных — вычис­

лительный центр — система передачи данных — первичный ин­

формационный пункт — руководство и аппарат управления. Система является автоматизированной человеко-машинной а

не автоматической, центральную роль играет человек или ор­ ган управления. Управленческие решения принимаются (с по­ мощью «советов» ЭВМ) руководителями и реализуются управ-

26

ленческим и инженерно-техническим персоналом с сохранени­

ем ответственности за человеком.

Средства автоматизации (вычислительной техники) служат для ускорения сбора, передачи, обработки информации, подго­ товки расчетов и рекомендаций для планирования и обоснован­ ных решений.

Организационную (экономическую) АСУ можно определить как совокупность организационно-распорядительных и эконо­ мико-математических методов, ∙∏HφopMa∏HθHHθro обеспечения,

средств вычислительной и организационной техники и связи, позволяющую органам управления совершенствовать управле­ ние, обеспечивать наилучшее использование (минимизацию за­ трат) ресурсов всех видов, повышать технико-экономические показатели работы, осуществлять оптимальное управление в ус­ ловиях новой системы планирования и экономического стимули­ рования.

Таким образом, ОГАС, ОАСУ угольной промышленности,

АСУ объединений (комбинатов) и АСУП угольных предприя­

тий являются организационными системами.

Вфункционировании ОАСУ, АСУ, АСУП предусматривается осязательное участие управленческого аппарата соответственно Минуглепрома CCCPi комбинатов, предприятий (подготовка и принятие решений, доведение их до организаций, предприятий, производственных звеньев и конкретных исполнителей; конт­ роль за работой и проверка исполнения; анализ информации,

выбор вариантов планов, постановка и подготовка задач для АСУ и др.). Руководство созданием и внедрением конкретной АСУ должен осуществлять хозяйственный руководитель соот­ ветствующего уровня с помощью своего аппарата управления.

Вавтоматизированных системах управления распределение функций между человеком и техническими средствами осущест­ вляется таким образом, чтобы затраты времени на получение

конечной необходимой информации были минимальными, а ре­ шения, принимаемые на базе этой информации, были свое­ временными и оптимальными.

§ 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Под методами непосредственного управления процессом и предприятием будем понимать совокупность управляющих и контролирующих воздействий технического, экономического и иного характера, направленных на реализацию задач управле­ ния и обеспечение нормальной производственной и хозяйствен­

ной деятельности. При этом используются воздействия долго­ временного характера (перспективные планы развития пред­ приятия, планы механизации и автоматизации, паспорта горных

работ, планирование производства и отчетность и др.) и крат-

27

косрочные (диспетчерские команды, оперативные распоряже­ ния и др.). Основным методом оперативного воздействий яв­ ляется диспетчерский контроль и управление.

Главными практическими задачами управления горным про­ изводством (технологическими и вспомогательными процессами)’

являются обеспечение бесперебойной работы: на шахте — очи­ стных и подготовительных забоев; на разрезе — добычных и вскрышных забоев; на обогатительной фабрике — обогатитель­ ных отделений) а также принятие оперативных мер по устра­ нению нарушений производственного процесса.

Эффективность работы шахты, разреза, обогатительной фаб­ рики определяется прежде всего степенью использования техно­ логического оборудования, так как потери от его простоев в условиях возрастания концентрации и интенсификации работ

становятся трудно восполнимыми и во многих случаях (в гра­ ницах заданных интервалов времени решения задач управления и интервалов времени функционирования конкретных подсистем АСУ) могут оказаться невосполнимыми.

Имеются значительные резервы повышения эффективности работы угольных предприятий, которые могут быть использова­ ны только при совершенствовании методов, организации и си­ стем управления производством с учетом повышения качества и скорости подготовки информационного обеспечения. Это мо­

жет быть осуществлено при использовании в сфере управления технологическими процессами и предприятиями .экономико-ма­ тематических методов и автоматизированных систем управле­ ния, базирующихся на средствах вычислительной техники. '

Для эффективного применения электронно-вычислительной техники в управлении производственными процессами и уголь­

томатизация основных технологических и вспомогательных про­ изводственных процессов, совершенствование машин, подготовка процессов и машин для работы в автоматизированных систе­ мах управления (в качестве информационных и управляемых объектов); '

б) экономико-математическая: математическое описание

функционирования процессов и машин, накопление статистиче­ ских материалов по их эксплуатационным статическим и дина-

,мическим характеристикам, моделирование (математическое,

физическое) процессов, постановка задач управления и выбор критериев оптимизации, разработка алгоритмов управления,

постановка конкретных технико-экономических задач управле^

ния производственно-хозяйственной деятельностью предприятия

ивыбор критериев оптимального управления, разработка алго­ ритмов управления (решения, задач);

в) организационная, совершенствование организационной

структуры управления, установление четких задач подразде-

28

.пений аппарата управления, строгое разграничение функции,

прав, обязанностей и ответственности подразделений и работ­ ников,, устранение дублирования функций; разработка целесо­ образной технологии управления, совершенствование организа­ ции и механизация управленческого труда; подготовка квали­ фицированных кадров по применению экономико-математиче­ ских методов в управлении, созданию АСУ и эксплуатации вы­

(объема, периодичности отбора первичной информации, време­ ни обработки, периодичности передачи управляющих сигналов

и др.); повышение качества и достоверности информации; ра­ ционализация документооборота; і

д) нормативная — создание -мощного и непрерывного обнов­ ляемого нормативного хозяйства;

е) техническая — создание комплектных автоматизирован­

ных систем управления технологическими процессами и произ­ водственно-хозяйственной деятельности предприятия (средства формирования, передачи, обработки, хранения, представления информации и реализации управляющих воздействий).

Создание организационных АСУ непосредственно не связано с механизацией и автоматизацией производственных процессов, хотя осуществление этого и внедрение локальных автоматиче­ ских систем управления и АСУТП значительно облегчает фор­

мирование организационных АСУ и повышает эффективность их функционирования.

На базе организационных АСУ представляется возможным решить задачи научной организации, механизации и автомати­ зации управленческого и инженерного труда.

Создание АСУТП непосредственно базируется на автомати­ зированном процессе.

В связи с созданием АСУП изменяется принцип разработки

локальных систем управления отдельными производственными процессами (принцип автоматизации процессов).

Исходя из задач подсистемы оперативно-диспетчерского управления, входящей в АСУП, принципов ее формирования и функционирования, может строиться структурная сеть локальных автоматических и автоматизированных систем управления про­

цессами (АСУТП). При этом определятся информационные

(в том числе управляющие связи этих локальных систем с АСУП (центральным диспетчерским пунктом).

Локальные автоматические и автоматизированные системы

.управления процессами будут функционировать в качестве под­ систем низшего ранга в подсистеме оперативно-диспетчерского управления АСУП. Разработка локальных систем управления

29