Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
7.82 Mб
Скачать

процессами должна базироваться на общих с АСУП методоло­

гических основах.

Функциональные требования к локальной конкретной си­ стеме управления, ее структура, технический уровень (автома­

тическая или автоматизированная, вид автоматического управ­ ления), выбор технических средств реализации определяются:

общими требованиями, предъявляемыми АСУП к локальным

системам управления процессами;

специфическими требованиями, предъявляемыми к данной локальной системе управления;

технологическими и технико-экономическими требованиями к управлению и автоматизации конкретного производственного

процесса; технологическими и другими производственными (в том чис­

ле информационными) взаимосвязями процессов, отражаемыми в технологических блокировочных взаимосвязях локальных си­ стем управления.

Разработка методологических вопросов построения и функ­ ционирования автоматизированных систем управления техноло­ гическими процессами и угольными предприятиями базируется на перспективах совершенствования технологии, технологиче­ ского оборудования, организации производства и управления.

Такими перспективами являются:

для шахт — значительное уменьшение .числа рабочих в за­ бое и в дальнейшем выемка угля без постоянного присутствия

людей в забое; концентрация горных работ, интенсификация

производства, повышение нагрузок на забои, горные выработ­ ки, шахту; валовая выемка угля (когда это экономически вы­ годно в сопоставлении с неизбежным усложнением обогащения углей); конвейеризация транспорта и др.;

для разрезов — увеличение объемов вскрышных и добычных работ, конвейеризация, внедрение большегрузного автотранс­ порта, значительное повышение грузоподъемности состава при электрифицированном железнодорожном транспорте; примене­ ние весьма мощных одноковшовых экскаваторов — механиче­ ских лопат и драглайнов; применение высокопроизводительных роторных комплексов непрерывного действия и др.;

для обогатительных фабрик — расширение применения обо­

гащения в тяжелых средах, отсадки и флотации; внедрение но­ вых технологических процессов (кипящего слоя и др.); внедре­ ние однопоточных технологических схем, мощных технологиче­ ских машин и поточно-транспортных систем;

для угольных предприятий всех типов — повышение мощ-

. ности, комплексная механизация и автоматизация. процессов;

применение автоматизированных погрузочно-разгрузочных ком­ плексов; бесцеховая структура управления; безнарядная орга­ низация работ, научная организация производства и труда;

совершенствование организации и структуры управления; ме-

30

ханизация и автоматизация управленческого и инженерного труда.

Основными функциями ОАСУ Минуглепромов СССР и

УССР, АСУ объединений и АСУП являются:

сбор, формирование, передача, централизованная обработ­

ка, анализ и хранение технико-экономической информации; ¡поиск и выдача соответствующему аппарату управления ин­

формации, необходимой для выполнения его функций; выдача информации вышестоящим органам управления;

решение задач прогнозирования, оптимального планирова­ ния, регулирования, контроля, учета, анализа, нормирования, инженерных при управлении производством и хозяйственной

деятельностью, а также проведение различных расчетов; подготовка предложений руководству и аппарату управле­

ния для ¡принятия решений и передача принятых решений низ­ шим уровням управления;

контроль за исполнением принятых управленческих решений и директивных документов;

централизованное накопление и анализ статистической ин­ формации о деятельности предприятий и их структурных ча­ стей за длительные периоды;

накопление фонда алгоритмов, нормативной информации, машинных программ (стандартных, типовых, индивидуальных)

решения задач.

Управление с помощью организационных АСУ может обес­ печить по сравнению е традиционными методами управления:

ускорение формирования и получения первичной информа­ ции от предприятий, ускорение и полноту ее обработки;

¡повышение достоверности информации управления;

оптимизацию планов и принимаемых решений; установление рациональных (в перспективе оптимальных)

структуры и взаимосвязей в аппарате управления; совершенствование и упрощение документооборота, сокраще­

ние потока документированной информации;

сокращение счетно-сортировочной работы над документами, механизацию и автоматизацию некоторых формальных видов

управленческого труда;

постепенное повышение удельного значения инженерных и

экономических вопросов в работе аппарата и сокращение затрат времени и труда на подготовку и обработку документов.

При функционировании организационных АСУ всех уровней управление будет четким, оперативным и обеспечит наиболее эффективные режимы работы предприятий, вовлечение в сферу производственно-экономической деятельности резервов, ритмич­ ное выполнение планов, объективную оценку и планирование

работы предприятий и комбинатов по обобщенному критерию управления, научную постановку экономической деятельности аппарата управления, достижение наивысших технико-экономи-

31

ческих показателей. Функции управления будут осуществляться ■системами при минимальном совокупном объеме информации и с наименьшими издержками управления. По мере совершенст­ вования управления, накопления опыта использования АСУ функции последних будут расширяться.

АСУТП и их совокупность, которую называют автоматизи­ рованной системой диспетчерского управления (АСДУ) шахты,

разреза, обогатительной фабрики представляют такую автома­ тизированную систему управления, в которой с помощью тех­ нических средств (отбора, передачи, обработки, накоплении, отображения информации и регулирования) и экономико-мате­ матических моделей осуществляется оперативное оптимальное управление технологическими процессами в реальном масштабе времени.

Назначением АСУТП является:

автоматизированное человеко-машинное или автоматическое

(машинное) управление технологическими процессами по вы­ бранным критериям оптимизации;

обеспечение ритмичной работы оборудования в заданном режиме и сокращение его простоев;

прогнозирование отказов оборудования.

C увеличением глубины и комплексности механизации и ав­ томатизации технологических процессов возможности превра­ щения АСУТП в чисто машинные автоматические системы уп­

равления будут возрастать.

АСДУ как совокупность АСУТП призвана обеспечить: совершенствование оперативно-диспетчерского управления

процессами и угольными предприятиями посредством автомати­ зации и централизации технологического контроля и операций

управления; регулирование хода производства с целью повышения рит­

мичности работы предприятия; предупреждение возникновения аварийных ситуаций и их ликвидация в максимально короткие

сроки с наименьшими потерями продукции и минимальными затратами трудовых, материальных и денежных ресурсов;

управление производством на базе централизации сбора и

обработки информации с помощью комплекса технических

■средств.

§ 3. СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

В структурном отношении^ в автоматизированных системах управления можно различать звенья, части и элементы.

В общем случае звеньями автоматизированной системы уп­

равления определенного уровня (отрасли, объединения и др.)

являются: орган (аппарат) управления этого уровня (отрасли, комбината и др.); вычислительный центр; система передачи информации, автоматизированная система управления или от32

дельный вычислительный центр нижестоящего уровня; первич­ ный информационный пункт.

Автоматизированная система управления состоит из функ­

циональной и обеспечивающей частей.

Функциональная часть АСУ состоит из комплекса

организационно-распорядительных и экономико-математических

методов и подсистем (функциональных или других), обес­ печивающих решение задач оперативного, текущего и перспек­

тивного планирования, учета, анализа и регулирования технико­ экономических и других показателей с целью принятия,

осуществления и контроля исполнения управленческих реше­ ний в подсистемах АСУ.

Подсистемой называется относительно самостоятель­ ный элемент системы, реализующий определенные функции АСУ и выделенный по определенному признаку, соответствую­ щему конкретным целям и задачам управления. При решении

задач одного назначения подсистема может рассматриваться как самостоятельная система.

Подсистемы АСУ могут формироваться по признакам: функциональному, в соответствии с конкретными функция­

ми системы управления; организационному, в соответствии с организационно-адми­

нистративной структурой аппарата управления;

смешанному функционально-организационному, учитываю­ щему первые два признака;

по составу элементов системы управления (персонал, ин­ формация, математическое обеспечение, технические средства);

временному (календарному) и др.

В подсистемы обычно входят комплексы задач (экономиче­

ских и др.).

Организационные АСУ принято подразделять на функцио­ нально-организационные подсистемы управления производст­ венно-хозяйственной деятельностью в соответствии с направле­ ниями этой деятельности, структурой аппарата управления и специализацией его подразделений, с учетом существующих процессов производства и управления.

Следовательно, функциональным подразделениям аппарата

управления (службам) соответствуют подсистемы, которые

должны возглавляться этим аппаратом. Функционально-орга­ низационные подсистемы функционируют, таким образом, в ре­ альном процессе управления и применительно к ним форми­

руется экономико-математическое обеспечение АСУ по струк­

туре: подсистема — комплекс задач — задача.

Можно предположить, что в перспективе функционально-ор­

ганизационные подсистемы и аппарат управления будут струк­ турно видоизменяться, компоноваться по-разному, не столь взаиможестко, как на начальном этапе создания АСУ.

Обеспечивающая часть АСУ состоит из элемен-

3—847

33

тов — комплекса технических средств, информационного, ма­ тематического (экономико-математического и программно-ма­

тематического) и правового обеспечения.

Комплекс технических средств АСУ — это элемент автома­

тизированной системы управления, представляющий совокуп­ ность устройств, обеспечивающих реализацию процессов сбора, формирования, преобразования, передачи, обработки, представ­ ления (отображения) и хранения информации в АСУ.

Информационное обеспечение АСУ — это элемент автомати­

зированной системы управления, представляющий совокупность принятой системы классификации и кодирования информации с системой ведения классификаторов, унифицированных систем документации, ориентированных на непосредственную обработ­ ку средствами вычислительной техники, и массивов информа­ ции (в том числе нормативной), используемой в функциональ­

ной части АСУ.

Математическое обеспечение АСУ. Экономико-математиче­

ское обеспечение АСУ — это элемент автоматизированной си­ стемы управления, представляющий совокупность экономических и математических' методов, описаний (постановок) и алгорит­

мов решения технико-экономических задач управления, исполь­

зуемую в функциональной части АСУ; программно-математическое обеспечение АСУ — это эле­

мент автоматизированной системы управления, представляю­ щий совокупность математических и логических методов и про­ грамм для решения задач и обеспечения комплекса технических средств АСУ.

В программно-математическом обеспечении можно выделять

лингвистическое обеспечение (иногда его считают самостоя­ тельным элементом АСУ), представляющее совокупность науч­ но-технической терминологии и других языковых и знаковых средств, используемых в АСУ.

Правовое обеспечение АСУ — это элемент автоматизирован­ ной системы управления, обеспечивающий: регламентацию функционирования АСУ в соответствии с общесоюзным и рес­ публиканским законодательством, постановлениями и директи­ вами центральных и территориальных органов государственно­ го управления, решениями и приказами ведомственных и от­ раслевых органов управления народным хозяйством; юридически правильную кодификацию документооборота; пра­ вовую дееспособность входных, выходных и нормативных до­ кументов; правовую основу построения структуры аппарата управления, определения функций и ответственности его под­

разделений и работников, составления положений, должност­ ных и других служебных инструкций.

Структура ОАСУ угольной промышленности включает: ап­ парат управления Минуглепрома СССР; главный вычислитель­ ный центр (ГВЦ); магистральную систему передачи информа-

34

ции (сеть связи), соединяющую ГВЦ с ИВЦ комбинатов; АСУ комбинатов и других самостоятельных организаций, подчинен­ ных министерству.

Структура АСУ объединения (комбината) включает: аппа­ рат управления объединения; информационно-вычислительный

центр (ИВЦ); внутрикомбинатскую систему передачи инфор­ мации (сеть связи), соединяющую ИВЦ с предприятиями;

АСУП угольных предприятий; первичные информационные пункты предприятий (не имеющих АСУП).

Структура АСУП включает аппарат управления предприя­

тия, вычислительный центр (ВЦ), центральный диспетчерский пункт, внутрипроизводственную -систему передачи информации

(сеть связи, каналы телемеханики), соединяющую ВЦ и аппа­

рат управления с производственными подразделениями.

Как

указывалось выше, в структуру

АСУП могут входить АСУТП

в качестве подсистем.

вычислительный центр

(об­

Структура АСУТП включает:

щий с АСУП или отдельную УВМ); систему передачи инфор­ мации (общешахтную или локальную систему телемеханики),

связывающую ВЦ (или УВМ) с технологическими объектами;

объекты управления (процессы, машины и их комплексы) или

операторов этих объектов.

ИВЦ производственных объединений с предприятиями —

цехами, имеющими ограниченные права, а также ИВЦ комби­ натов с небольшим количеством близко расположенных пред­

приятий, могут кроме производственно-хозяйственных задач решать некоторые оперативно-диспетчерские задачи.

ВЦ с управляющими вычислительными машинами могут создаваться на предприятиях, входящих в состав комбинатов, а также в небольших производственных объединениях типа

шахтоуправлений и предназначаться для решения оперативно­ диспетчерских и ограниченного круга производственно-хозяйст­

венных задач.

На предприятиях, не имеющих АСУП или отдельного ВЦ, создаются первичные информационные пункты (ПИПы), пред­ назначенные для: сбора информации в аппарате управления и оказания помощи в ее формировании и подготовке; предвари­ тельной обработки и передачи информации в ИВЦ комбината;

приема обработанной информации из ИВЦ, ее размножения и доведения до аппарата управления.

При создании автоматизированных систем управления ис­ ходят из целей экономической реформы, условий обеспечения в рациональных границах самостоятельности объединений и предприятий, устранения излишней опеки над ними, задач по­ следовательного и полного осуществления принципов хозяйст­ венного расчета.

Во всей иерархии организационных (экономических), авто­

матизированных систем управления

(общегосударственной, от-

3*

35

раслевой, объединений, предприятий) должны соблюдаться

единые принципы построения и функционирования (структур­

ные Принципы) :

1. Принцип совместимости АСУ, т. е. возможно­

сти совместного функционирования (в одной иерархической системе) автоматизированных систем управления различных уровней и назначения, построенных на общей методологической

основе. При этом различают:

организационную совместимость, заключающуюся в единстве

организационной структуры; техническую совместимость, заключающуюся в совмести­

мости комплексов технических средств;

заключающуюся

экономико-математическую совместимость,

в единстве решаемых задач (по содержанию,

постановке, увяз­

ке, периодичности решения, входам и выходам и др.); программную совместимость, заключающуюся в единстве

программно-математического обеспечения (включая лингвисти­ ческую совместимость, заключающуюся в единстве научно-тех­ нической терминологии и других языковых и знаковых средств,

используемых в АСУ) ;

информационную совместимость, заключающуюся в единстве информационного обеспечения;

правовую совместимость, заключающуюся в единстве право­ вого обеспечения.

Обеспечение совместимости отдельных АСУ направлено на интеграцию математического, информационного и правового обеспечения и комплекса технических средств во всей иерархи­

ческой системе.

2. Принцип непрерывности развития и обес­ печения гибкой структуры АСУ. Так как орга­ низационные АСУ относятся к классу больших и сложных си­ стем, то разработка и совершенствование их структурных эле­ ментов и звеньев будет осуществляться в процессе функциони­ рования. Структура автоматизированной системы управления, определяемая до начала ее функционирования, должна допу­ скать развитие и совершенствование системы без осуществле­ ния существенных переделок. В структуре должны быть зало­ жены с самого начала органы анализа и совершенствования

системы. Целесообразно вначале создавать относительно про­

стую в структурном отношении систему, которая вместе с тем обладала бы достаточными возможностями для эффективной работы и последующего’ развития. Мощность системы следует наращивать поэтапно.

3.Принцип концентрации и взаиморезер-

вирования вычислительных мощностей АСУ. На всех этапах создания и функционирования систем комплекс технических средств должен иметь резервные мощности для обеспечения надежности работы и развития системы. Необхо-

36

димо обеспечивать рациональную концентрацию функциониро­

вания вычислительных средств (концентрацию территориаль­

ную в немногих ВЦ или концентрацию посредством кольцева­ ния вычислительных центров системой передачи информации) с целью взаиморезервирования, повышения надежности рабо­ ты системы и эффективного использования электронно-вычисли­ тельной техники.

4. Принцип централизации обработки ин­ формации в АСУ. При увеличении числа объектов

управления, подчиняющихся одному центру, но территориально разбросанных, обычно требовалась определенная децентрализа­ ция обработки информации. Современные средства связи и ЭВМ позволяют ее централизовать. Возникает необходимость определения целесообразной (в перспективе оптимальной) сте­ пени централизации обработки информации при создании ОАСУ и АСУ комбинатов. Особенности централизованной и де­ централизованной обработки информации определяются ско­ ростью передачи сообщений между уровнями управления и

надежностью средств передачи информации.

Следует учитывать, что при централизации обработки ин­

формации могут проявляться некоторые общие недостатки:

система может быть нечуткой к входным сообщениям или отвечать на них недостаточно быстро;

информационные сигналы могут ослабляться при прохожде­ нии через промежуточные ступени, следствием чего являются

ошибки; центр обработки информации может не справиться с общим

потоком информации большой системы; ■система обработки информации является жесткой, работа­

ющей по строгому временному регламенту, и чувствительной к перебоям информационных потоков. Низшие уровни управле­ ния становятся беспомощными (остаются без информации, не­ обходимой для-управления), если разрываются связи с выс­ шим уровнем.

При выборе структуры автоматизированных систем управле­ ния необходимо учитывать также следующие факторы:

изменение функций человека (работника оперативной

службы, управленческого аппарата, руководителя) в системе

управления, способы и средства его связи с компонентами си­ стемы, соотношение звеньев управленческого аппарата и ма­ шинных звеньев;

возможное ускорение процесса приема человеком техниче­

ской и экономической информации о состоянии управляемых, объектов;

ограниченность объема информации, которую человек или группа работников, выполняющих однородные функции, спо­

собны воспринимать за единицу времени и необходимость вы­ бора наилучшей формы представления информации человеку

37

с учетом величины «порций» подачи информации, оптимальной

частоты следования этих порций и др.;

надежность человека, как высшего управляющего звена, при выполнении возложенных на него функций в системе и др.

Нормальное функционирование АСУ требует довольно зна­ чительной номенклатуры специальностей работников (электрон­ щиков, математиков, программистов, операторов, перфоратор­ щиков и т. д.), объединенных в определенную организационную структуру. Эффективность работы АСУ находится в прямой за­ висимости от количества и характера задач, подготовленных для решения в системе, надежности технических средств и уровня квалификации персонала АСУ.

На первых стадиях развития автоматизированных систем управления, когда еще будут параллельно существовать старые и новые формы управления, общая структура управления не будет оптимальной. Для каждой стадии развития . систем должна выбираться конкретная рациональная структура.

Опыт показывает, что внедрение вычислительной техники в сферу управления вызывает изменения организационных форм ,и структуры управления. Проблема .оптимизации структуры уп­ равления угольными предприятиями при применении вычис­ лительной техники и проблема оптимизации иерархической

структуры самих автоматизированных систем управления свя­ заны столь тесно, что раздельное их решение практически не­ возможно. Поэтому необходимо ставить задачу оптимизации структуры управления угольными предприятиями и структуры ОАСУ, АСУ комбинатов и АСУП в условиях их взаимодейст­ вия в процессе совершенствования управления, внедрения в не­ го экономико-математических методов и вычислительной техники.

§4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЯЗИ

ВАВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

Между системами различных уровней осуществляется много­ сторонний обмен информацией.

Так, отраслевая автоматизированная система управления имеет постоянные информационные связи с автоматизирован­

ными системами управления объединений (комбинатов) и че­ рез них с автоматизированными системами управления пред­ приятиями (рис. 1). ОАСУ-уголь должна иметь также информа­ ционные связи с автоматизированными системами управления

других отраслей (по необходимости),

а

также

с' системами

ЦСУ, Госплана СССР, Госснаба'СССР и т. п.

 

Схема движения информации в условиях АСУ комбината

между предприятием и комбинатом показана на

рис. 2.

В АСУ угольных комбинатов могут формироваться инфор­

мационные связи с АСУ объединений

и

предприятий других

38

 

 

 

А

Б

Рис. 1. Движение информации при функционировании АСУП:

А — двухзвенная структура управления отраслью; Б — трехзвенная структура управления отраслевых; /—ГВЦ (Главный вычислительный центр); 2—руковод­ ство Минуглепрома СССР; 3 — службы Минуглепрома СССР; 4 — ИВЦ (Инфор­ мационно-вычислительный центр); 5— служба оперативного контроля за произ­

водственной и хозяйственно-финансовой деятельностью;

6 — руководство про­

мышленного

объединения;

7-—службы промышленного объединения;

8 — уст­

ройства

представления

информации;

9— производственная

служба; 10— руко­

водство

производственного

объединения; И— устройство

передачи;

а — теле­

тайп;

б — фототелеграф;

в — аппаратура

передачи

данных;

г — телефон;

12— службы

производственного

объединения; 13 — телемеханическая

система

или другой

канал связи;

14 — начальник

смены;

15— руководство

шахты;

16 — носители информации;

а —машинные носители;

б—документ;

/7 — служ­

бы шахты;

/« — устройства

представления

информации; 19 — устройства под

готовки

и

обработки

информации;

20 — шахтная

система

телемеханики;

$1 — производственные

процессы;

22 — датчики; 23— операторы;

24— горные

 

 

 

 

мастера;

25 — бригады

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ