Характеристика виробництва як об'єкта управління.

Особливості автоматизованих систем управління виробництвом визначаються в основному двома чинниками: місцем цих систем у загальній ієрархічній структурі управління промисловим підприємством і властивостями самих виробництв як об'єктів управління. Як відомо, системи управління виробництвом займають проміжне положення в структурі управління підприємством і тому часто називаються системами управління середнього рівня (середньої ступені). Розглянемо особливості таких систем на типовому прикладі АСУ виробництвом аміаку.

Сучасне виробництво, що входить до складу хімічного або нафтохімічного підприємства (комбінату), характеризується відомою самостійністю в рамках загальної системи управління підприємством. На рис. 5,1 показана укрупнена структура хімічного підприємства, основною ланкою якого є виробництво аміаку - вихідного продукту для синтезу різних азотних добрив. Схема процесу виробництва аміаку наведена на рис. 5.2. Основним ділянкою виробництва є цех конверсії. Вихідна сировина - природний газ - зволожується, нагрівається і надходить у конвертори метану 1, де відбувається реакція його з паром, киснем і двоокисом вуглецю. Газ, одержаний у конверторах метану, поступає в конвертори окису вуглецю 2, потім охолоджується в котлах-утилізаторах 3 і конденсаційних вежах 4. Охолоджений конвертований газ після цеху конверсії надходить у цех моноетаноламінового очищення (МЕАО), де очищається від двоокису вуглецю, проходячи через абсорбери 5, зрошувані розчином моноетаноламіну. Насичений вуглекислотою розчин потім регенерується в апаратах 6. Потім газ надходить у цех компресії, де компресорами 7 стискається до тиску приблизно 15 (при-

Рис. 5.1. Укрупнена структура хімічного підприємства.

мірно 150 ) і направляється в цех мідно-аміачної очищення (МАО). Тут в скруберах 8 відбувається відмивання газу від окису вуглецю, а в скруберах 9 від залишків вуглекислоти. Відпрацьований розчин після скруберів 8 регенерується в апаратах 10. Після цеху МАО газ знову прямує в цех компресії, стискається до тиску приблизно 30 (приблизно 300 ) і надходить у цех синтезу аміаку, де змішується з циркуляційним газом. Отримана суміш послідовно проходить вторинні конденсатори 11у вторинні сепаратори 12 і поступає в колони синтезу 13. Частково проарегувавши суміш направляється в первинні конденсатори 14 і сепаратори 15, де відокремлюється рідкий аміак. До складу виробництва аміаку входить також і цех розділення повітря (на малюнку не показаний), в якому повітря розділяється на кисень і азот, що надходить у цех синтезу аміаку.

Кожен з цехів управляється відповідними низовими систем (системами першого рівня). Цехи територіально розосереджені (відстані до диспетчерського пункту виробництва 0,5 - 3 ). Виробництво має близько 200 одиниць основного технологічного обладнання, хід технологічного процесу визначають приблизно 700 параметрів. Для виробництва в цілому характерні великотоннажних та висока вартість продукції, що випускається - аміаку, значна взаємозв'язок техніко-економічних показників виробництва з самими низькочастотними збуреннями (період 5-20 ), відносна стабільність параметрів стану окремих агрегатів протягом декількох діб.

У загальному випадку, наприклад у хімічній і нафтохімічній галузях промисловості, виробництва досить різноманітні, їх апаратурне оснащення і структура залежать від призначення вироб-

Рис. 5.2. Схема виробництва аміаку

ництва, виду вихідної сировини, номенклатури та характеру продукції і т. п. Зазвичай всі виробництва багатоступінчасті і різноманітних за структурою (рис. 5,3). Для управління найменш складні послідовні багатостадійні виробництва. Як правило, для таких виробництв найбільш важливою є задача оперативної координації навантажень окремих стадій - виробничих учасників. Від того, наскільки оперативно вирішується завдання координації і узгодження роботи основних стадій, залежить ритмічність роботи всього виробництва. Наявність на деяких ділянках розв'язують ємностей, газгольдерів, проміжних складів декілька полегшує їх взаємне узгодження.

Більш складні завдання управління виробництвами із зворотними зв'язками. У цьому випадку при координації роботи послідовних ділянок доводиться враховувати вплив зворотного зв'язку (зазвичай це невикористана частина сировини, яка повертається на ранні стадії виробництва).

При необхідності отримання заданих кількостей різнорідної продукції з загального сировини у виробництвах з відокремлюваними потоками виникає завдання координації навантажень. Виробництву зі збіжними потоками необхідно забезпечити оптимальні запаси і своєчасну підготовку сировини різних видів.

Для виробництв, якi характеризуються послідовно-паралельними потоками, поряд з координацією роботи послідовно розташованих ділянок актуальна задача розподілу матеріалу між паралельно діючими ділянками з урахуванням їх вироблених характеристик.

Компонування технологічного обладнання, територіальне розміщення виробничих ділянок як наслідок їх оперативна і адміністративна підпорядкованість позначаються не тільки на характері завдань управління, але і на таких аспектах системи як, структура виробництва наприклад,

Рис. 5.3. Можливі структурні схеми виробництва.

організація збору інформації. Більшість старих хімічних заводів відрізняється територіальної роз'єднаністю, великим числом паралельно включених агрегатів, по-різному здійснюють один і той же технологічний процес, складністю і розгалуженістю технологічних комунікацій. Нові виробництва мають зазвичай одну технологічну нитку, порівняно мале число технологічних стадій, їх апаратура дістатися на відносно невеликій площадці.

Для розосереджених виробництв показово наявність власних інформаційних пунктів на віддалених один від одного ділянках, а також використання телемеханічних зв'язків в якості інформаційних каналів.

Стабільність зв'язків між окремими ділянками, стаціонарність протікають в них технологічних процесів багато в чому визначають організацію і якість управління виробництвом. Для виробництв, що містять процеси з мінливими характеристиками, закономірність зміни яких врахувати неможливо, треба розв'язувати завдання оперативної ідентифікації, а потім на основі отриманих залежностей здійснювати управління. При незначній зміні характеристик задача ідентифікації знімається. У цьому випадку налагодження виробництва проводиться тільки один раз - при його пуску.

Велика розмаїтість виробництв є наслідком також широкого асортименту (номенклатури) продукції, що випускається ними продукції. Зазвичай великотоннажні виробництва випускають продукцію одного-двох видів, більш дрібні - десятки видів продукції в невеликих кількостях. Різноманітність продукції, що випускається створює свої проблеми управління, які істотно ускладнюються, якщо ці продукти використовуються на інших ділянках даного підприємства. Крім того, при розробці конкретної системи управління повинні бути враховані і всі ті специфічні вимоги, які властиві кожному виробництву. Так, вимоги вибухо-і пожежо-безпеки, ступінь механізації і автоматизації окремих ділянок, що склалися організаційні форми обслуговування і керівництва виробництвом в деяких випадках є не менш важливими факторами при визначенні технічної та економічної доцільності створення для них АСУ.

Перераховані фактори мають вирішальний вплив також на склад, структуру і функції автоматизованої системи управління виробництвом при її розробці.

Дата добавления: 2015-07-18