книги / Рудничная вентиляция

Рис. 21.8. Структура система автоматического управления вентиляцией шахта (САУ ВШ):

ВГП — вентилятор главного проветривания; РРВ — регулятор расхода воздуха; ШВС —

21.5.2. Математическое обеспечение системы

Математическое обеспечение САУ ВШ представляет собой совокупность алгоритмов и программ, реализующих функции системы и обеспечивающих функционирование комплекса техни­ ческих средств. Программное обеспечение включает также кон­ троль информации, поступающей от объекта управления, и кон­ троль результатов вычислений УВМ.

В систему алгоритмов входят следующие: алгоритм системного управления программами; алгоритмы контроля; алгоритмы управления;

алгоритмы обнаружения и исправления ошибок и сбоев в си­ стеме;

алгоритмы аварийные; алгоритмы вспомогательные.

Из алгоритмов контроля и управления используются сле­ дующие:

алгоритм сбора и обработки информации от датчиков метана; алгоритм сбора и обработки информации от датчиков ско­

рости воздуха; алгоритм безопасного комплексного регулирования венти­

ляции; алгоритм безопасного плавного регулирования вентиляции;

алгоритм расчета прогнозируемого значения приращения кон­ центрации метана;

алгоритм расчета приращения расхода воздуха при безопас­ ном оперативном регулировании;

алгоритм управления полидиафрагменным регулятором рас­ хода воздуха;

алгоритм оптимального воздухораспределения в шахтной вен­ тиляционной сети.

Алгоритмы контроля. Для системы управления вентиляцией по газовому фактору основными оперативно-контролируемыми величинами, исходя из принципа минимального количества ин­ формации в системе и имеющихся технических средств ее отбора,

в системе будут алгоритм сбора и обработки информации от дат-

контроля при плавном регулировании; ск , Аск — соответственно концентрация н прира­ щение концентрации метана на Л-м такте регулирования; С у СТ — установленное значение концентрации метана; Асдоп ~~ приращение допуст имого значения концентрации метана;

резервное число тактов контроля до срабатывания АГЗ; Ас — приращение концентрации метана; Асу — приращение концентрации на /-м такте контроля

чиков концентрации метана; алгоритм сбора и обработки инфор­ мации от датчиков скорости воздуха.

Блок-схема алгоритма сбора и обработки информации от дат­ чиков метана приведена на рис. 21.9.

Алгоритмы управления. Метод безопасного комплексного регу­ лирования вентиляции выемочного участка, используемый в раз­ рабатываемой автоматической системе управления проветрива­ нием шахты как базовый, включает в себя в качестве составных частей безопасное плавное и безопасное оперативное регулиро­ вание. На основании контроля и обработки информации от дат­ чиков концентрации метана и скорости воздуха в УВМ в соот­ ветствии со сложившейся газовой ситуацией вырабатывается уп­ равляющее воздействие по одному из указанных выше методов. Оно отрабатывается с помощью регуляторов расхода воздуха или же вентилятора главного проветривания. В связи с этим основными алгоритмами управления приняты:

алгоритм безопасного плавного регулирования вентиляции; алгоритм безопасного оперативного регулирования вентиля­

ции; алгоритм расчета прогнозируемого значения приращения кон­

центрации метана; алгоритм расчета приращения расхода воздуха при безопас­

ном оперативном регулировании; алгоритм управления полидиафрагменным регулятором рас­

хода воздуха; алгоритм оптимального воздухораспределения в шахтной

вентиляционной сети.

Блок-схема алгоритма безопасного плавного регулирования вентиляции приведена на рис. 2 1.1 0.

Функционирование алгоритма безопасного плавного регули­ рования вентиляции показано на рис. 2 1.1 1.

21.5.3. Информационное обеспечение САУ ВШ

Информационное обеспечение АСУ представляет собой сово­ купность систем классификации и кодирования, систем показа­ телей, языков записи данных, систем документации и массивов информации, сигналов, характеризующих состояние объекта.

Информационное обеспечение автоматической системы управ­ ления вентиляцией содержит исходную информацию об объекте

яа ft-м такте контроля; сд, Ас^ — соответственно концентрация, приращение концентра­ ции метана на ft-м такте контроля; ДСд0П — приращение допустимого значения концен­

трации метана; L e приращение сглаженного значения концентрации метана; AQ^ — приращение сглаженного значения расхода воздуха на k-u такте контроля; Qj, L Q { — соответственно расход, приращение расхода воздуха на /-м такте регулирования; QycT —

установленное значение концентрации метана; M u M t, М 9, М 4, М л — предыстория развития загаэнровання; AQ — приращение расхода воздуха; Ас — приращение кон­ центрации метана

Рис. 21.11. Графики функционирования алгоритма безопасного плавного упра­ вления вентиляцией:

регулирования, справочную и оперативную информацию, формы выходных документов и другие формы представления информа­ ции, методы расчета показателей, массивы данных, системы сигна­ лов, характеризующих состояние объекта. При этом информа­ ционное обеспечение подразделяется на две части — внешнюю и внутреннюю. Ниже приводится только внешнее информационное обеспечение.

Информация, используемая в автоматической системе управ­ ления проветриванием, по направлению движения подразде­ ляется на входную, выходную и промежуточную.

Основными требованиями, предъявляемыми к входной ин­ формации, являются достаточность сведений для реализации функций системы и их минимальный объем при соблюдении принципа однократности ввода.

По способу получения входная информация подразделяется следующим образом:

исходные сообщения, автоматически формируемые датчиками на объектах;

данные, вводимые оперативным персоналом вручную. Выходная информация по способу получения и использования

делится на следующие виды:

сообщения (сигналы), выдаваемые УВК для автоматического управления объектом;

сообщения (сигналы), выдаваемые системой на сигнализацию; данные, отображаемые на экранах видеотерминальных уст­ ройств (по запросу персонала или автоматически по инициативе

УВК); данные, выдаваемые системой на регистрацию (все формы

выходной документированной информации).

Промежуточная информация в большей степени относится к внутримашинной.

Исходная информация об объекте регулирования, необходи­ мая для функционирования алгоритма, разделена на три вида: постоянную, условно-постоянную и оперативную.

К постоянной отнесена входная информация, которая в про­ цессе управления вентиляцией в течение всего периода отработки выемочного участка не претерпевает изменения (табл. 2 1.1).

Потоки постоянной информации формируются до начала функ­ ционирования системы обработки данных. Они содержат дирек­ тивные, нормативные, справочные и другие редко меняющиеся сведения. Содержание потоков постоянной информации может частично или полностью обновляться только в начале цикла обработки данных.

К условно-постоянной входной информации относятся такие параметры объекта управления, численные значения которых зависят от обусловленного ведением горных работ изменения горнотехнических и аэродинамических факторов (табл. 21.2).

В качестве оперативной выделяется та входная информация, по которой определяется газовая обстановка на участке в данный момент времени (табл. 21.3).

Выходная информация системы представлена в виде выходных форм, печатаемых на алфавитно-цифровых устройствах, индика­ ционных форм, вызываемых на экран видеотерминальных уст­ ройств, и непрерывных графических записей параметров опера­ тивной информации.

Кодирование информации осуществляется присвоением симво­ лов всем сообщениям, циркулирующим в АСУ вентиляцией шахты в составе входной, выходной и промежуточной информации.