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

книги из ГПНТБ / Применение вычислительной техники на металлургическом заводе

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
8.82 Mб
Скачать

ными печами, прокатными станами и др. Системы управления могут функционировать как в режиме «совет­ чиков», так и в виде замкнутых систем с полным исклю­ чением оператора из контура управления. Учитывая ог­ ромную мощность и производительность агрегатов, эту задачу следует отнести к числу самых сложных задач, исчерпывающее решение которых возможно только пос­ ле углубленных исследований, существенного повышения надежности средств вычислительной техники и полного развития службы вычислительной техники на заводе.

5. Оперативное техническое управление цехами и уча­ стками металлургического производства, т.е. согласова­ ние работы сталеплавильных и прокатных цехов, опти­

мальное управление потоками

металла

на

обжимных

и сортовых

прокатных

станах

и др.

В

этой области

ЭЦВМ могут

выступать

в

качестве

информационных

устройств,

рекомендации

которых

воспринимаются про­

изводственным

персоналом

как

советы

или

директивы

в зависимости

от степени

развития системы

автоматизи­

рованного управления.

 

 

 

 

 

 

6. Решение учетных, плановых и экономических задач управления производством (на уровне руководства це­ хом или заводоуправления), в которое входит:

долговременное планирование работы завода с уче­ том его развития, научно-технического прогресса, изме­ нения потребностей народного хозяйства в продукции предприятия;

руководство производством и образование массивов информации о показателях и средствах производства, материально-техническом снабжении, производственных запасах, о поставщиках и заказчиках и т. д.,

обработка портфеля заказов и производственное планирование — на месяц, сутки, смену; оперативное из­ менение разработанных планов в случае необходимости; контроль и учет выполнения планов;

финансовые расчеты, в том числе расчет заработной платы.

Для успешного выполнения всех шести перечислен­ ных выше основных задач необходимо располагать: ис­ черпывающей информацией по рассматриваемому вопро­ су; точным описанием правил решения задач и критери­ ями оценки эффективности решения. Безнадежно искать решение некорректно поставленных задач, например,co­ rn

держащих взаимоисключающие требования (разрабо­ тать режим работы агрегата, обеспечивающий макси­ мальную производительность при минимальных издерж­ ках производства) или неоднозначно сформулированных (рассчитать шихтовку мартеновской плавки легирован­ ной стали на базе имеющихся на заводе легированных отходов и ферросплавов). Такая задача должна быть доопределена ограничениями или требованием мини­ мизации некоторого параметра, например стоимости шихты.

2. М Е Т О Д И К А И ЭТАПЫ ВНЕДРЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

В настоящее время общепризнано, что применение вычислительной техники на металлургическом предприя­ тии наиболее целесообразно в рамках иерархической системы, включающей различные уровни сбора и обра­ ботки информации, контроля, автоматического регулиро­ вания и управления.

Первый уровень этой системы включает в себя ло­ кальные подсистемы контроля и регулирования техноло­ гических агрегатов. На этом уровне функционируют ти­ повые приборы и регуляторы, аналоговые вычислитель­ ные устройства и системы для решения простейших вычислительных задач, не слишком сложные системы рас­ четного контроля и оптимального управления агрегатами с применением ЭЦВМ. Стоимость аналоговых устройств соотносится со стоимостью ЭЦВМ так, что на этом уров­ не всегда, когда задача контроля и управления может быть решена без применения ЭЦВМ, экономически це­ лесообразно использовать аналоговые вычислительные системы (в том числе скомпонованные из серийных дат­ чиков и контрольно-измерительных приборов).

Цифровая техника может конкурировать с аналого­ вой, если одна ЭЦВМ заменяет значительное число (два—три десятка) однотипных аналоговых устройств (например, при контроле и управлении нагревательны­ ми колодцами, группой многозонных нагревательных пе­ чей и т.п.). По мере возрастания требований к точности расчета и использования все более сложных математи­ ческих моделей объектов вместо аналоговых вычисли­

тельных устройств

используют

ЦВМ.

Второй уровень

иерархии

управления — подсистема

 

 

и

управления цехами или группами цехов с аналогичной технологией.

.Третий, высший уровень управления охватывает все основные технические и экономические связи внутри за­ вода с учетом взаимоотношений предприятия с постав­ щиками и заказчиками. Второй и третий уровни управ­ ления могут быть реализованы только с применением ЭЦВМ.

На любом уровне внедрение вычислительной техни­ ки в производство необходимо планировать в опреде­ ленной последовательности. Как показал производствен­ ный опыт, положительные результаты достигаются, если соблюдаются следующие этапы создания вычислитель­ ных систем:

1.Разработка технического задания. На этом этапе конкретизируются цели и задачи проектируемой систе­ мы, устанавливаются требования к ее объему и погреш­ ности функционирования, предварительно оцениваются возможные затраты и ожидаемый экономический эф­ фект.

2.Составление математического описания — модели объекта системы контроля и управления. Этот этап пре­ дусматривает развернутые исследования объекта; его идентификацию (отнесение к тому или иному классу); описание статических и динамических свойств объекта, его поведения при детерминированных и случайных воз­ действиях; формулировку законов контроля и управле­ ния. На стадии математического моделирования широко используют разнообразные математические методы — дифференциальные, интегральные и алгебраические урав­ нения и системы уравнений; статистическую динамику; теории — оптимального управления, моделирования, на­ дежности, очередей, складов, графов и др.; комбинатори­ ку; статистический и факторный анализ и т. д.

3.Алгоритмизация решаемой задачи. В результате проведения данного этапа работы получают детальное

представление о том, как, в какой последовательности и в результате какого числа операций можно получить решение задачи, поставленной техническим заданием.

Результаты алгоритмизации часто фиксируют в форме блок-схем алгоритмов, но вполне допустимо представле­ ние алгоритма в форме текстуальной инструкции с вклю­ чением в нее математических и логических выражений.

12

На основании разработанного алгоритма возможна пред­ варительная оценка необходимого объема памяти ЭЦВМ, выбор типа машины и набора периферийных устройств, связывающих машину с объектом управления.

4. Лабораторные испытания алгоритма на цифровой динамической модели объекта и проектируемой системы контроля и управления. Несмотря на сложность таких испытании, проведение их представляется абсолютно не­ обходимым, так как только «проигрывание» всевозмож­ ных производственных ситуаций па модели может ис­ ключить весьма дорогостоящие ошибки в будущем. На стадии лабораторного моделирования к работе жела­ тельно привлекать производственный персонал тех це­ хов, для которых разрабатывается система. Результаты лабораторных испытаний алгоритма используются для его корректировки и окончательного выбора типа ЭЦВМ.

5. Проектирование, комплектация

оборудования,

монтаж и наладка системы на объекте.

На этом

этапе

осуществляется программирование алгоритма на

языке

ЭЦВМ.

 

 

6.Опытно-промышленная эксплуатация и в процессе

ее—доводка системы.

7.Сдача системы в промышленную эксплуатацию. Этапы 5—7 сопровождаются обучением персонала —

как эксплуатационного, так и производственного. Все этапы работы охватывают промежуток от 3 до 5—6 лет в зависимости от новизны и сложности решаемой задачи.

Процесс внедрения вычислительной техники на дей­ ствующем предприятии связан с ломкой многих устано­ вившихся представлений, изменением приемов труда и существенными сдвигами в психологии людей. Этот «че­ ловеческий фактор» обычно играет не меньшую роль при внедрении вычислительных машин, чем чисто техни­ ческие факторы — надежность, эффективность, простота и др.

Наибольший успех во внедрении вычислительной те­ хники достигается при проектировании вычислительных систем одновременно с основным технологическим обо­

рудованием, при их совместном вводе

в эксплуатацию.

В этом случае вычислительная техника

воспринимается

как неотъемлемый элемент производства со всеми выте­ кающими отсюда положительными последствиями.

Проектирование вычислительных систем обычно вы-

13

полняют в две стадии — технический проект и рабочие чертежи. Иногда техническому проекту предшествует эскизное проектирование, необходимое для проработки особо сложных и наименее известных элементов вычис­ лительной системы. Особенностью проектирования яв­ ляется обязательное участие в работе — помимо проект­ ной организации — соответствующего научно-исследова­ тельского института пли исследовательского подразделе­ ния металлургического завода — Центральной лаборато­ рии вычислительной техники, Центральной лаборатории автоматизации и механизации и др. Оснащение проектпых организаций вычислительной техникой и создание в их составе исследовательских групп постепенно позво­ лит этим организациям самостоятельно решать все за­ дачи, связанные с проектированием вычислительных сис­ тем для металлургического завода.

3. З А Д А Ч И И СТРУКТУРА СЛУЖБЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Вычислительную технику на металлургическом заво­ де применяют различные подразделения и службы вычис­ лительной техники. По традиции аналоговые вычисли­ тельные системы находятся в ведении цеха КИП и ав­ томатики il эксплуатируются его участками в основных производственных цехах завода. Несложную цифровую вычислительную технику применяют отдельные испол­ нители в отделах и службах предприятия, а основной фонд машин находится в ведении машиносчетной стан­

ции

(МСС) или

вычислительного центра

(ВЦ). На

МСС

используют

электромеханические и

электронные

перфорационные машины и сопутствующие им вспомога­ тельные счетные машины. ВЦ является подразделением, эксплуатирующим ЭЦВМ. Вычислительный центр осна­ щен оборудованием, позволяющим механизировать и автоматизировать вычислительные работы и решать широкий круг математических, инженерно-технических, экономических и других задач.

Машиносчетная станция на заводе «Азовсталь» бы­ ла создана в 1950 г. В 1970 г. на МСС завода эксплуати­ ровали восемь комплектов счетно-перфорационных ма­ шин и другое оборудование, с помощью которого меха­ низировано 36 участков учетных работ. МСС составляет до 230 табуляграмм с ежемесячным расходом 600 ты-

14

сяч перфокарт. Административно МСС подчинена глав­ ному бухгалтеру завода [2].

Организационная структура службы вычислительной техники на заводе «Азовсталь» непрерывно совершенст­ вуется. В 1959 г. при Центральной лаборатории автома­ тизации и механизации была организована группа счет­ но-решающих устройств, на базе которой в 1961 г. была создана Центральная лаборатория вычислительной тех­ ники (ЦЛВТ) в составе двух лабораторий и эксперимен­ тально-наладочной группы. В настоящее время ЦЛВТ состоит из четырех лабораторий, экспериментально-нала­ дочной группы и эксплуатационных участков. В штате ЦЛВТ 70 человек. Большинство специалистов лаборато­ рии прошло специальную подготовку на курсах повыше­ ния квалификации по техническому обслуживанию и эк­ сплуатации ЭЦВМ и программированию, a также имеет опыт работы с вычислительными машинами.

ЦЛВТ совместно с цехами и отделами заводоуправ­ ления рассматривает вопросы механизации новых учет­ ных и планово-экономических работ, исследует возмож­ ность уменьшения числа учетных работников, сокраще­ ния сроков составления бухгалтерского отчета и ежеднев­ ной сводки оперативных данных для анализа хозяйствен­ ной деятельности завода. Особое внимание уделяется механизации составления отчетных оперативных дан­ ных по учету производства основных цехов завода, кон­ тролю за формированием предварительных данных о себестоимости продукции, анализу выполнения плана выпуска и реализации товарной продукции и прибыли, хозрасчетным взаимоотношениям между основными це­ хами, составлению оборотных ведомостей движения сырья, основных материалов и топлива.

Для обработки потоков оперативной информации при­ меняется вычислительная техника МСС и ВЦ. Для уско­ рения передачи данных используется внутризаводская телетайпная связь с доменным, мартеновским и прокат­ ными цехами. Обработанная оперативная информация передается в цехи, где автоматически печатается рулон­ ными телетайпами на специальных бланках.

Внедрению механизации учетных работ предшество­ вала большая организационная работа. Разработаны справочники шифров цехов, участков, профессий, номен­ клатурных номеров материалов, табельных номеров рабо-

15

тающих и других шифров, а также формы первичной документации для механизации учетных работ. Объем вы­ числений, выполняемых на ЭЦВМ завода, систематичес­ ки возрастает.

Электронная вычислительная техника непрерывно совершенствуется и позволяет решать такие задачи, ко­ торые раньше не могли быть решены из-за большого объема вычислений. К таким задачам относятся: разра­ ботка н реализация на ЭЦВМ матричной модели техпромфинплана завода; оптимальное планирование и уп­ равление производственными и технологическими опера­ циями на участке разливочное отделение мартеновского цеха — нагревательные колодцы блюминга; оптимальное календарное планирование мартеновского и прокатного производства; расчет оптимальной калибровки при прокатже швеллеров п др.

Из опыта организации работ на заводе «Азовсталь» и других предприятиях [3] следует, что основное время, необходимое на подготовительные работы, предшеству­ ющие внедрению ЭЦВМ, затрачивается на алгоритмиза­ цию производственных задач; разработку машинных методик их решения; создание стандартных программ и их библиотек; организацию нормативного хозяйства; подготовку персонала, обеспечивающего эксплуатацию ЭЦВМ, а также специалистов по алгоритмизации и программированию инженерных, учетных и экономи­ ческих задач.

Положение, когда на металлургическом заводе име­ ется несколько самостоятельных структурных подразде­ лений, занимающихся вопросами внедрения и эксплу­ атации вычислительной техники, следует считать на пер­ вых этапах освоения ЭЦВМ приемлемым. Однако помере развертывания работ по оперативному учету и пла­ нированию производства, созданию информационной системы завода, локальных систем оперативного управ­ ления производством на отдельных участках и автомати­

зированной системы

управления

заводом

целесооб­

разна

организация

единой

службы

вычис­

лительной

техники,

подчиненной

непосредственно

директору

или главному инженеру

завода.

На заводе

«Азовсталь» разработана и внедряется новая структур­

ная схема

вычислительного

центра (рис.1).

Вычислительный центр

(ВЦ) возглавляет заместп-

..

П

 

2

J

4

Л7 11 12 13 ff

 

 

I

 

5 5

 

 

1

/7 /0 19

гг

24 25 26 27\ \28 29 JÛ

JJ\

JS 36\ 37 JS 39\ Щ 41 42, 43

Рис. I. Структурная схема вычислительного центра металлургического завода

• 3 » I 3

тель главного инженера завода /, имеющий двух замес­ тителей: по научно-исследовательской работе 2 и эксплу­

атации 4. В его непосредственном

ведении

находится

планово-диспетчерский отдел 3. Заместитель

начальни­

ка ВЦ по научно-исследовательской

работе 2

руководит

лабораториями: алгоритмизации и оптимизации техноло­ гических процессов и инженерных расчетов 5, внедрения

вычислительной

и организационной техники

6, автома­

тизированного

управления

производством

основных

цехов 7, автоматизированного

управления

производст­

вом вспомогательных цехов 6', программирования и ма­ тематического обеспечения ЭВМ 9.

Заместитель начальника ВЦ по эксплуатации руко­ водит отделами: нормативов и справочной информации 10, приема, контроля и выпуска 11, эксплуатации ЭВМ (обработки информации) 12, эксплуатации СПМ и С ЮМ (обработки информации) 13, технического обслуживания ЭВМ, СПМ и СКМ (14), эксплуатации и технического об­ служивания УВМ (15) и ремоптно-механпческой мастер­ ской 16.

Лаборатория алгоритмизации и оптимизации техно­ логических процессов и инженерных расчетов 5 состоит

из

групп алгоритмизации технологических процессов 17

il

инженерных задач 18.

 

Лаборатория внедрения вычислительной и органи­

зационной техники 6 состоит из групп: вычислительной техники 19, оргтехники 20 и экспериментально-наладоч­ ной 21.

Лаборатория автоматизированного управления про­ изводством цехов 7 состоит из двух групп алгоритми­ зации: планирования основного производства 22 и единой информационной системы основного производства 23.

Лаборатория автоматизированного управления про­ изводством вспомогательных цехов 5 состоит из двух групп алгоритмизации: планирования вспомогательного производства 24 и единой информационной системы вспо­ могательного производства 25.

Лаборатория программирования и математического обеспечения ЭВМ 9 состоит из групп: совершенствования программирования 26 и математического обеспечения ЭВМ 27.

Отдел нормативов и справочной информации 10 сос­ тоит из тред групп: материальных и технических норма-

TiiBOB 28, трудовых и денежных нормативов 29, справоч­

ной информации

30.

Отдел приема, контроля и выпуска 11 состоит Лі

групп: приема

и выдачи информации 31, перфорации

32, размножения документации 33.

Отдел эксплуатации ЭВМ 12 состоит из групп: эксплу­

атации ЭВМ 34 и планирования 35.

Отдел эксплуатации СПМ и СКМ 13 состоит из групп: эксплуатации 36 и планирования 37.

Отдел технического обслуживания ЭВМ, СПМ, СКМ

14

состоит из

групп: технического обслуживания ЭВМ

38,

технического

обслуживания СПМ

39, технического

обслуживания

 

СКМ 40 и технического

обслуживания

оргтехники и средств связи 4L

Отдел эксплуатации и технического обслуживания УВМ (15) состоит из участков: доменного 42t сталепла­ вильного 43, прокатных цехов первой очереди 44, толсто­ листового прокатного цеха 45 и вспомогательного произ­ водства 46.

При разработке схемы учтен накопленный заводом опыт, а также опыт проектных, научно-исследовательских и промышленных организаций и предприятий. Вычисли­ тельный центр должен совмещать всю практическую ра­ боту по внедрению и использованию средств вычисли­ тельной и организационной техники с научно-исследова­ тельскими и опытно-конструкторскими работами в этом направлении. В связи с этим в ВЦ входят ЦЛВТ в каче­ стве его научно-исследовательской и опытно-конструк­ торской части и МСС в качестве подразделения его экс­ плуатационной части. Учитывая, что задачи, стоящие перед ВЦ крупного современного предприятия, сложны, универсальны, велики по объему и включают разработ­ ку АСУП, начальник ВЦ одновременно является замести­ телем главного инженера завода.

Вычислительный центр выполняет всю практическую работу по внедрению и использованию средств вычисли­ тельной техники, научно-исследовательским и опытноконструкторским разработкам в этом направлении. ВЦ осуществляет технико-экономические, инженерные и дру­ гие вычислительные работы, необходимые для планиро­

вания

и оперативного

руководства,

материально-техни­

ческого обеспечения,

бухгалтерского

и статистического

учета,

экономического

анализа; разрабатывает ивнедря-

2*

 

 

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ