авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

«СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫМИ И ТЕХНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ СЕКЦИЯ 10 Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими ...»

-- [ Страница 5 ] --

При решении первой задачи используется аппарат цепей Маркова, позволяющий строить матрицу переходных вероятностей и находить вектор распределения клиентов по группам в стабильном состоянии. Были рассмотрены три системы скидок: бельгийская, бразильская и украинская. В таблице 1 приведен пример бразильской системы скидок «бонус-малус».

Таблица 1 – Бразильская система скидок «бонус-малус»

Класс после исков Премия, Класс % 0 1 2 3 4 7 100 6 7 7 7 7 7 6 90 5 7 7 7 7 7 5 85 4 6 7 7 7 7 4 80 3 5 6 7 7 7 3 75 2 4 5 6 7 7 2 70 1 3 4 5 6 7 1 65 1 2 3 4 5 6 Данные системы отличаются друг от друга количеством классов, правилами перехода между ними и размером премии.

Вероятность того, что через год полис страховщика переместится из класса Ci в класс Cj, характеризуется некоторым параметром (частотой p () = p () t () страховых случаев), имеет вид:

M() = p () = p () Tk (1) Здесь p () является вероятностью того, что водитель с частотой (2) Очевидно, что p () 0 и что p () = 1. Матрица (2) является страховых случаев будет виновен в k страховых случаев на протяжении года.

переходной матрицей цепи Маркова, для которой развитие в будущем зависит только от теперешнего состояния, а не от истории процесса и способа, которым это начальное состояние было достигнуто.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Для решения второй задачи, используя полученное распределение клиентов по группам и соответствующие скидки для каждой группы, рассчитывается прибыль страховой компании при данной системе бонус малус. Алгоритм расчета прибыли страховой компании представлен на рисунке 1.

Начало D, Pr, Bi, Ii, N, p_j, p_j+,, = Составить матрицу переходных верроятностей = Определить вектор, используя формулу = или lim = = Рассчитать нетто-премию = Определить порог убытков Іі Пересчитать матрицу и вектор (как в 4 блоке):

{ }= () = = і Рассчитать: Доход = Убыток =,, Прибыль = Доход – Убыток.

Pr, прибыль Конец Рисунок 1 – Алгоритм расчета прибыли и нетто-премии Осуществляя направленный перебор систем бонус-малус, сформированных при изменении правил перехода по группам, количество Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами групп и размеров скидок была выявлена оптимальная система скидок. Таковой системой являлась бельгийская система скидок бонус-малус, за счет большого количества классов и правил перехода между ними, которые позволяют за небольшой временной промежуток вернуться клиенту, подавшему иск, на исходную позицию, но и в тоже время «наказывающую» за частые иски.

Анализ результатов работы представлен на рисунке 2. Единица измерения вертикальной оси – гривны. Для компактности представим системы в виде:

А – бельгийская система;

В – бразильская система;

С – украинская система.

Доход Прибыль 1000. 1294, 945, 1000 440, 106, 129, А В С А В С Убыток Нетто-премия 900 1500. 1033, 816, 1190, 893, 853, 977. 1000. 800 500. 750 0. А В С А В С Рисунок 2 – Анализ результатов исследования для конкретной компании Определение нетто-премии по риску относится к области актуарных расчётов и страховой математики. Чистая нетто-премия рассчитывается на основании данных об ущербах за прошлый период.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Нетто-премия является главной составляющей (ядром) брутто-премии.

Брутто-премия – это стоимость страхового полиса для страхователя, которая включает в себя страховые выплаты в случае подачи иска и средства для корректного функционирования страховой компании (заработная плата сотрудников, аренда и т.д.).

Для решения четвертой задачи можно воспользоваться опытом разработчиков бельгийской системы. В первоначальном виде данная система содержала 22 класса, но после ее усовершенствования до 32 классов, стала приносить большую прибыль компании и обрела наибольшую популярность среди водителей, за счет своей лояльности к случайным искам.

Да данном этапе развития, украинская система скидок содержит классов. Далее планируется усовершенствовать систему, с целью увеличения прибыли при ее использовании.

Выводы. В соответствии с поставленной целью исследования был проведен анализ существующих систем скидок «бонус-малус» при помощи методов математического моделирования, который выявил большое разнообразие систем в мире. Страховая компания вправе самостоятельно выбирать систему, которая будет использоваться при работе со страховщиками.

Была построена математическая модель прогнозирования прибыли при использовании системы скидок «бонус-малус», которая определяет вектор вероятности распределения страхователей по группам скидок и рассчитывает прибыль страхователя при использовании данной системы.

На основании разработанной модели был составлен алгоритм расчета прибыли и нетто-премии, при помощи которого было проведено численное исследование модели и определена оптимальная система скидок. В алгоритме был реализован аппарат цепей Маркова и теорема о стабилизирующем векторе регулярной цепи Маркова. Были исследованы три разные системы:

бельгийская, бразильская и украинская.

Список литературы Про обов’язкове страхування цивільно-правової 1.

відповідальності власників наземних транспортних засобів: Закон України №2902-IV від 22 вересня 2005 р. (із змінами і доповненнями) // Відомості Верховної Ради України (ВВР). – 2006. – №1. – С.3.

Системы бонус-малус в автомобильном страховании: Пер. с 2.

англ. В.К. Малиновского / Лемер Ж. - М: Янус-К, 1998. - 270 с.

3. Actuarial Modelling of Claim Counts: Risk Classification, Credibility and Bonus-Malus Systems / M. Denuit, X. Marchal, S. Pitrebois and J. F. Walhin: John Wiley & Sons, Ltd., 2007 - ISBN: 978-0-470-02677- Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами УДК 004. Чайка К.П., Скворцов В.Э.

Донецкий национальный технический университет, г. Донецк кафедра системный анализ и моделирование E-mail: chaika_kirill@mail.ru РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ ТКАЦКОГО ЦЕХА Аннотация Чайка К.П., Скворцов В.Э. Разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией ткацкого цеха.

Разработана система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией ткацкого цеха и алгоритм управления данной системой.

Ключевые слова: САУ ПВВ, алгоритм управления, ткацкий цех.

Постановка проблемы. Работа ткацкого цеха связана с интенсивной эксплуатацией не только ткацких станков, выделяющих тепло, но и паровых прессов, повышающих уровень влажности в помещении. Самым проверенным решением является приточно-вытяжная вентиляция, которая создает необходимый микроклимат и качество воздушной среды в помещениях, что в свою очередь повышает производительность труда, выпуск качественной продукции, улучшение условий труда и отдыха трудящихся. Эффективность работы системы приточно-вытяжной вентиляции можно значительно увеличить, если осуществлять оптимальное управление системой, основанное на использовании комплекса соответствующих технических и программных средств, то есть сделать систему автоматизированной.

Цель статьи – разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляцией в ткацком цехе, которая должна повысить точность поддержания регулирующих параметров (температуры и влажности) и надежность работы системы на базе контроллера i-7188XAD.

Постановка задачи исследования.

Современные системы вентиляции на промышленных производствах сложно представить без автоматизированных систем управления.

Автоматизированная система управления вентиляцией позволяет централизованно управлять и контролировать необходимые параметры воздушной среды в помещении согласно санитарно-гигиеническим нормам, а также с помощью программного обеспечения системы, исключая участие человека в ее функционировании [1].

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Основной задачей при разработке САУ является правильный выбор, установка, наладка и эксплуатация систем регулирования. В настоящее время автоматизируются все более сложные объекты, а также наблюдается тенденция вытеснения аналоговых систем управления цифровыми.

Объясняется это широкими возможностями по реализации самых совершенных алгоритмов регулирования, что, в свою очередь, гарантирует получение высокой точности и хорошего быстродействия в замкнутой системе непосредственного цифрового управления [2].

Разрабатываемая САУ ПВВ включает в себя шкаф САУ в состав, которого, входит контроллер серии i-7188XAD, шину RS-485, модуль удаленного ввода-вывода серии I-7000.

Комплекс технических средств и устройств: универсальный термостата, дифференциальный датчик реле-давления, электропривод, датчик реле температуры, измеритель-регулятор многофункциональный двухканальный, электропривод управления трехходовым клапаном, датчик-реле перепада давления воздуха, датчик загрязненности воздуха, датчики контроля чистоты воздуха, датчик влажности [4-6].

В процессе работы САУ сравнивается текущее значение измеряемого параметра Х с задающим воздействием (заданием SP, уставкой) и устраняет рассогласование E (Е=SP-PV). Внешние возмущающие воздействия Z также устраняются регулятором.

Например, при регулировании температуры в цехе, задающим воздействием (заданием SP) является требуемая температура воздуха, измеряемыми регулируемым параметром X – текущая температура в цехе, рассогласованием E является их разница, управляющей величиной Y является напряжение, подаваемое на вентилятор.

Рисунок 1 – Структурная схема замкнутой системы регулирования.

На рис 1. SP – задающее воздействие;

«задатчик» - ручной или программный задатчик (в частном случае оператор системы управления);

X контролируемый и регулируемый технологический параметр;

E=SP–PV Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами рассогласование;

Y – управляющий сигнал;

Z – внешние возмущения;

ОУ – объект управления. Параметр технологического процесса – физическая величина технологического процесса, на рис.1 данная величина указана как X или PV=X, где PV – Process Variable – переменная процесса [7].

Разработка алгоритма работы системы Описание переменных и констант t – температура воздуха на улице;

w – влажность воздуха;

Kh – мощность подачи горячей воды;

Kc – мощность подачи холодной воды;

Tw – допустимая температура воздуха, не требующая нагрева;

Taft – температура воздуха после нагрева;

Wmn – минимальная граница допустимой влажности;

Wmx – максимальная граница допустимой влажности.

Алгоритм работы системы представлен на рисунке 2.

Начало работы: так как система полностью автоматизирована, то её запуск осуществляется автоматически в начале рабочей смены и выключается в конце. За определение времени отвечает таймер, который отсчитывает время с начала дня в секундах и записывает в переменную Time. Когда подходит время начала смены (смена начинается в 08.00 – 28800 секунд с начала дня) система запускается.

Блок задачи значений: в этом блоке считываются все, описанные выше, переменные и константы [3].

Блок прогрева калорифера: если нагрев воздуха необходим (tTw), во избежание поломок и замерзания воды в калорифере перед запуском его необходимо прогреть. Для этого, подаем горячую воду на максимум (Kh=100%) до тех пор, пока температура не поднимется до 50 градусов (Taft==50).

Включение системы: открытие приточной и вытяжной заслонок, включение приточного вентилятора.

Блок проверки критических ошибок:

контур проверки створок Данный контур проверяет открылись ли створки приточной и вытяжной вентиляции. Для того на каждой створке есть датчик открытия. Но так как створки большие и открываются долго, то запомним время включения системы и выждем 70 секунд (Time-Tmp=70). Если за отведенное время датчик так и не сработал, то створка неисправна, о чем и приходи информация на диспетчерский пульт. При такой поломке нет возможности продолжать работу системы, алгоритм завершается.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Рисунок 2 – Алгоритм работы системы.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами контур проверки работы двигателя При отказе двигателя сигналы его работы также отсутствуют. Если такой сигнал не регистрируется, на пульт диспетчера поступает соответствующая информация. При такой поломке нет возможности продолжать работу системы, алгоритм завершается.

контур засорения фильтров Для диагностики этой ошибки до и после фильтра стоит датчик давления.

Если разница между этими показателями достигает 100 Па (загрязненный фильтр не может пропускать воздух с той же силой, что и поступает на него), то датчик замыкается, и на диспетчерский пульт поступает информация о замене фильтра. При разнице в 100 Па работа еще возможна в течении 72ух часов, если в течении этого времен замена не будет произведена, работа системы прекращается.

контур пожарной тревоги При возникшем пожаре огромную роль в его устранении является количество притока воздуха. Поэтому, для снижения притока, в случае возникновения пожара, все заслонки закрываются, и выключаются все вентиляторы.Блок регуляции:

контур регуляции влажности и загрязненности помещения В этом контуре осуществляется контроль влажностью воздуха в помещении. Если процент влажности превышает допустимый диапазон [Wmn, Wmx] либо поступает сигнал с датчика загрязнения о чрезмерной загрязненности воздуха, то включается вытяжной вентилятор. Если процент влажности наоборот недостаточен для вхождения в диапазон, то дополнительно включается оросительный насос. Когда влажность снова в норме, то выключаются дополнительные меры приведения её в указанные рамки – оросительный насос и вытяжной вентилятор. Вытяжной вентилятор выключается только и в том случае если загрязненность помещения не превышает допустимую.

контур регуляции температуры В данном контуре происходит управление калорифером для достижения нудной температуры помещения. Включение калорифера происходит только при температуре ниже допустимой. Но для его безопасной работы нужно проверить температуру в воздуховоде. Если температура в воздуховоде меньше 5 градусов, то вода в трубах калорифера может замерзнуть и тогда произойдет разрыв трубок, влекущий за собой порчу всего калорифера. Во избежание этого необходимо закрыть приточную створку, выключить приточный вентилятор и прогреть воздуховод. Для максимальной эффективности прогрева в трехходовом клапане подается максимальный напор горячей воды. После нормализации температуры (Taft==50) приточная створка вновь открывается, и включенный вентилятор продолжает нагнетать воздух.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Если же происходит перегрев воздуховода (Taft65), то калорифер может выйти из строя и его необходимо выключить.

При нормальной температуре в воздуховоде калорифер нагревает воздух в обычном режиме, при более низкой температуре подавая больше горячей воды или ее максимум, при более высокой подавая больше холодной.

Блок выключения/переадресации: здесь происходит проверка времени на предмет окончания смены (смена заканчивается в 18.00 – 64800 секунд с начала дня). Если смена закончена, система выключается (закрываются заслонки и выключаются вентиляторы) и переходит в режим ожидания начала смены. Иначе возвращает алгоритм к блоку проверки критических ошибок и работа продолжается дальше.

Выводы: Разработка автоматической системы управления позволяет не держать на предприятии ответственных лиц за поддержание комфортных условий для работников. Следовательно, уменьшаются эксплуатационные расходы и производственный риск, связанный с человеческим фактором.

Применение данной системы экономически эффективно из-за невысокой стоимости комплекта автоматики (по сравнению с существующими предложениями), а также обеспечивается защита дорогостоящего оборудования. Это обеспечивает экономию на ремонт или замену оборудования. Система обладает высокими энергосберегающими свойствами, что определяет быстрые сроки ее окупаемости.

Список литературы 1. Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха // Е.С. Бондарь, Б.К. Пажин, С.В. Троегубов и др.;

под ред. Е.С. Бондаря. - К.:

«Аванпост-Прим», 2005. – 816 с.

2. Бесекерский, В.А. Теория автоматического регулирования: учебник для вузов / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов.: под общ. ред. В.А. Бесекерского. – М.: Наука, 1972. – 768 с.

3. Зедгенизов, Д.В. Формирование алгоритмов управления воздухораспределением в вентиляционных сетях / Д.В. Зедгенизов// ИГД СО РАН. Изв. вузов. - Автоматизация. – 2010.- №7 – С.55- 4. Королев, Г.В. Электронные устройства автоматики. Издание второе, переработанное и дополненное / Г.В. Королев. - М: Высшая школа, 5. Чарушев, А.В. Автоматизация процессов жизнеобеспечения производства / А.В. Чарушев, Ю.Л. Мартынов – СПб.: Питер, 2010. – 320 с.:

ил.

6. Ушаков, А.Л. Вентиляция и кондиционирования производственных помещений: учеб. пособие / А.Л. Ушаков, П.В. Чащин. – М.: АСТ-ПРЕСС, 2011. – 300 с.:ил.

7. Юрлов, С.П. Нестандартные подходы к реализации процессов управления вентиляционными установками: учебник для вузов / С.П. Юрлов. – СПб.: Питер, 2011. – 150 с.: ил.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами УДК 681.5: 622. И.В. Шелудько, О.Ю. Чередникова Донецкий национальный технический университет, г. Донецк кафедра компьютерной инженерии РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМ ШАХТНЫХ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ Аннотация Шелудько И.В., Чередникова О.Ю. Разработка алгоритмов оптимального по быстродействию управления проветриванием шахтных выемочных участков. Разработан алгоритм безопасного оптимального по быстродействию управления и модель системы управления проветриванием шахтных выемочных участков. На основе данной модели проведен анализ системы при различных входных параметрах Ключевые слова: модель, алгоритм,система управления, проветривание, концентрация метана, поток воздуха.

Постановка проблемы. Опасность превышения допустимой концентрации метана на шахтных выемочных участка является одной из важнейших проблем взрывоопасных шахт. Таким образом, возникает необходимость в разработке системы, контролирующей допустимый уровень метана и позволяющей управлять потоком воздуха, необходимым для разбавления концентрации метана. Управление потоком воздуха происходит путем управлением заслонкой шибера. Предполагается, что диспетчер задает желаемый расход воздуха, и данная система управления его отрабатывает с ограничением концентрации метана на допустимом уровне.

Анализ литературы. В настоящее время наибольшее практическое применение на шахтах Донбасса нашла микропроцессорная система автоматизированного контроля параметров рудничной атмосферы МакНИИ (комплекс аэрогазовый информационный - КАГИ) [1,2]. В Донбассе участки автоматизированного газового контроля (АГК) шахт третьей и выше категории полностью оснащены этими системами. Достоинством аппаратно программных средств КАГИ является его модульная структура и широкие возможности ее адаптации к различным структурам аппаратных средств сбора первичной информации. Алгоритмически средства КАГИ обладают свойством открытости и функциональной расширяемости, что позволяет легко расширять функциональные возможности КАГИ, в том числе использовать контур подсистемы вентиляции КАГИ для программной поддержки автоматизированного диспетчерского управления проветриванием выемочных участков. Еще одна система управления, которая в настоящее время активно внедряется в угольной отрасли – унифицированная телекоммуникационная автоматизированная система (УТАС)[3].Даннаясистема предназначена Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами дляобеспечения комплексной безопасностишахтпутем контроля иуправления параметрамимашини окружающей среды вгорных выработкахшахти автоматизированного управлениямашинами и технологическимикомплексами, а также передачиданных о состоянии атмосферывыработокдиспетчеру наповерхность. Однако данная система не предполагает управление проветриванием участков. Поэтому разработанные алгоритмы предполагается внедрять в систему КАГИ.

Цель статьи – разработать алгоритмы оптимального по быстродействия безопасного управления проветриванием выемочных участков, а также исследование этих алгоритмов для различных состояний участка.

Постановка задачи исследования. Целью регулирования является отработка оптимальным по быстродействию образом заданного (желаемого) расхода воздуха Gж и расчетного штатного режима по концентрации метана, т.е. установление концентрации метана на номинальном уровне (kж=0) при наличии возмущающего воздействия по газу. При этом для обеспечения безопасных условий работы шахтеров концентрация метана при наличии на участке необходимых вентиляционных ресурсов в процессе управления не должна превышать некоторого допустимого расчетного уровня (kдоп).

Для описания и анализа динамики процессов управления на выемочном участке воспользуемся приближенной математической модельюпроцессов газовыделения из выработанного пространства и изменения концентрации метана в исходящей струе участка [4]:

+ qв = mU ;

k = л q л + в qв G ;

dqв dt Tв dG = u ;

G(t)=Gз(t)+Gв(t), dt где Тв, m, в, л - газодинамические параметры участка, qв, qл – относительныйдебитметанаизвыработанногопространства и лавы, U – функция, задающая желаемую скорость изменения расхода воздуха на участке, принятая в системе регулирования в качестве управляющего воздействия;

Gз – заданное значение дебита воздуха на участке;

Gв–возмущения по воздуху, G – относительный расход воздуха;

k – относительная концентрация метана на участке.

Будем предполагать, что в номинальном режиме абсолютное значение концентрации метана Сшт=0.75%, т.е поддерживается на 25% меньше предельно допустимого значения концентрации метана, равного Сдоп=1%.

Таким образом, в процессе безопасного регулирования расхода воздуха предельно допустимое относительное приращение концентрации метана определяется уровнем kдоп=(1% - 0.75%)/0.75% = 0.33.

Решение задач и результаты исследований.Оптимальный по быстродействию алгоритм управления сводится к определению точки реверса управляющего воздействия в плоскости (G-k). Методом попятного движения Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами были получены уравнения движения изображающей точки системы в плоскости наблюдаемых переменных (G-k) состояния. Тогда управляющее воздействие необходимо принять: u = U m sign(k фп ), где k фп = (k k лп ) – функция переключения знака управления;

kлп – уравнение линии переключения знака управления в плоскости (G-k);

в m U m (e (G Gж ) / U m 1) G, при GGж kлп(G)= в m U m (1 e(G Gж ) / U m ) G, при GGж, где U m = Tв U m ;

При реализации безопасного алгоритма управления проветриванием концентрация метана не должна превышать допустимый уровень kдоп = 0.


33. В силу этого при достижении предельно допустимого уровня концентрации метана алгоритм оптимального по быстродействию управления должен трансформироваться таким образом, чтобы изображающая точка, попав в зону допустимых значений концентрации метана, «скользила» вдоль линии допустимого уровня k=kдоп, продолжая свое движение к линии переключения, по которой оптимальным по быстродействию образом возможна отработка конечного состояния. Для реализации движения изображающей точки к линии переключения вдоль ограничивающей прямой k = kдоп наиболее предпочтительным является колебательный релейный режим управления U = ±U m. Для реализации такого режима управления переключение знака управляющего воздействия (для задания порога переключения релейного управления) введем две линии переключения: верхнюю kв=kдоп и параллельную ей линию нижнего уровня kн = kдоп–k. Очевидно, что в этом случае в процессе отработки G=Gж изображающая точка в среднем будет двигаться вокруг среднего уровня kср =( kдоп– kн )/2, который в автоколебательном режиме будет выступать как задающее значение концентрации метана. Отметим, что при достаточно малом значении k= kдоп– kн уровни kсриkдоп практически будут совпадать, что обеспечит скольжение изображающей точки вблизи kср kдоп (kсрkдоп) при регулировании расхода воздуха.

На рис.1 – 2 показаны некоторые типовые режимы при управлении в условиях выемочного участка со следующими газодинамическими параметрами :Тв=30 мин., m=2, в=0.8.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами * -желаемое состо ян и е о– н а ч а ль н ое сост оя н и е о q в= * Рисунок 1 - Процессы оптимального управления при минимизации времени «разгазирования» участка до расчетного безопасного уровня концентрации метана Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами * -желаемое состоян и е о– н а ч а льн ое состоян и е ЛПб о qв= * Рисунок 2 - Процессы управления при оптимальном по быстродействию «разгазировании» участка и с последующим переводом участка в расчетное желаемое состояние (kж=0, Gж=0) при возмущении по газу (qл(0)0) Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами На рисунке 1 показаны процессы управления при «разгазировании»

участка, т.е. при оптимальном по быстродействию управлении с целью снижения концентрации метана до безопасного уровня. При этом время разгазирования не превышает 200с., что составляет примерно 10% от общего времени уменьшения концентрации метана до расчетного уровня.

На рисунке 2 показаны процессы управления при оптимальном по быстродействию уменьшении концентрации метана до расчетного допустимого уровня и последующим переводом участка в желаемое состояние (kж=0, Gж=0) с использованием скользящего алгоритма управления. Время регулирования в этом случае существенно больше. При этом только в течение 20 минут переходной процесс протекает при оптимальном релейном управлении ±Um, а основную часть времени (около 80 минут) система работает в скользящем режиме, в течение которого расход воздуха Gувеличивается от исходного уровня (–0.3) до конечного значения (+0.4). На последнем отрезке фазовых траекторий (на линии переключения) при U=-Um отработка заданного желаемого дебита воздуха осуществляется в течение 5 мин.

Выводы. Был разработан алгоритм оптимального по быстродействию безопасного управления проветриванием выемочных участков. Исследования разработанного алгоритма показали существенно меньшее время регулирования по сравнению со способом управления, который используется на современных шахтах. Дальнейшая работа связана с внедрением данного алгоритма в систему КАГИ.

Список литературы Расширение функциональных возможностей комплекса аэрогазового 1.

информационного – КАГИ/ [Ю.А.Иванов и др.] // Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах.

Сборник трудов. – Макеевка, 2003. – C. 56-60.

Святный В.А. Микропроцессорный комплекс мониторинга 2.

параметров безопасности рудничной атмосферы угольных шахт / В.А.

Святный, В.В.Лапко, О.Ю. Чередникова// Материалы IV научно практической конференции «Донбасс 2020: Наука и техника – производству». – Донецк, 2008. – С.398-400.

Все об охране труда/ Интернет-ресурс. - Режим доступа:

3.

http://ot.org.ua/stati/sistema-utas-prezumpcija-bezalternativnosti.html Лапко В.В. Синтез и исследование квазиоптимальных по 4.

быстродействию алгоритмов управления выемочным участком по газу с ограничением концентрации метана на расчетном уровне // В.В.


Лапко, О.Ю. Чередникова // Vміжнародна науково-практична конференція “Промислова безпека і вентиляція підземних споруджень в XXIсторіччі”. – 21-22 квітня 2011р. – Донецьк. – С. 101 – 107.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами УДК 62-5.681. А.Н.Шушура,Е.М.Шовкопляс Донецкий национальный технический университет кафедра системного анализа и моделирования ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА МЕЖДУ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И АСУП В ООО «ВОСТОКЭНЕРГО».

Аннотация А.Н.Шушура,Е.М.Шовкопляс. Организация информационного обмена между автоматизированной системой контроля и учета электроэнергии и АСУП в ООО организация «Востокэнерго».Рассматривается информационного обмена между АСУП (SAP-ERP) (система «верхнего уровня») и автоматизированной системой контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) (система «нижнего уровня») в ООО «Востокэнерго». В качестве объекта информационного обмена выступают данные о показаниях счетчиков электроэнергии на предприятии. Разработана структура данных и алгоритм информационного обмена.

Ключевые слова:SAP, АСУТП, АСКУЭ, ТЭС, структура данных, буферный файл, показаний счетчиков.

ООО «Востокэнерго» - частная энергогенерируемая компания, которая организована в результате реконструкции и приватизации государственного энергетического сектора, производит лицензионную деятельность, связанную с производством электрической энергии и поставкой ее на оптовый рынок электроэнергии Украины через электроэнергетическую сеть Украины [7].

В состав «Востокэнерго» входят три структурные единицы: Кураховская ТЕС, Зуевская ТЕС, Луганская ТЕС.

Для определения объёмов выработки, использования в собственных и хозяйственных целях и отпуска электроэнергии каждым блоком и электростанцией в целом организован учет электрической энергии на каждой электростанции. Объем определяется с помощью счетчиков коммерческого учета электроэнергии, которые располагаются в точках продажи электрической энергии государственному предприятию «Энергорынок»[2].

Данные с счетчиков сохраняются в базе данных (БД) в АСКУЭ.

Проблемы в деятельности предприятия. Необходимость организации информационного обмена.На предприятии ООО «Востокэнерго» введена в эксплуатацию ERP-система SAP, однако не автоматизирован ввод в корпоративную систему информации про объемы электроэнергии со Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами счетчиков, необходимой для эффективного функционирования корпоративной информационной системы (КИС). Эта информация или вообще отсутствует, или вводится «вручную» в КИС, что, естественно, снижает ее достоверность и оперативность.

В данной работе рассматривается общая схема структуры данных и алгоритм информационного обмена между АСУП и АСКУЭ в ООО «Востокэнерго».

Структура и алгоритм функционирования интегрированной системы.Организовывается односторонняя передача данных счетчиков в АСУП без предоставления возможностей непосредственного обращения ее пользователей к ресурсам автоматизированной системы, входящей в состав АСУТП[3]. Тем самым на предприятии «Востокэнерго» организовывается информационный обмен, обеспечивающий передачу данных из АСКУЭ, к потребителям этих данных в АСУП. Общая схема алгоритма информационного обмена представляет собой последовательность следующих действий (см. рис.1):

1) Поиск и извлечение данных в файл (.xlsx) из АСКУЭ;

2) Извлечение и рассортировка данных в SAP;

Рисунок 1 – Движение данных при интеграции систем Данные из счетчиков поступают в АСКУЭ автоматически и хранятся в специальной БД системы. АСКУЭ на «Востокэнерго» организована на основе проведения автоматического опроса счетчиков локальным центром сбора и обработки данных. Структура АСКУЭ представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структура АСКУЭ на «Востокэнерго»

Как видно из рисунка 2, счетчики электроэнергии постоянно связаны с центром сбора данных прямыми каналами связи и опрашиваются в соответствии с заданным расписанием опроса. Первичная информация со счетчиков записывается в БД[5]. Синхронизация времени счетчиков происходит в процессе опроса со временем компьютера центра сбора данных.

В качестве компьютера центра сбора данных используется локальная ПЭВМ.

На ней же происходит обработка данных и ведение БД.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами После того как АСКУЭ осуществило сбор и регистрацию данных, система автоматически создает все необходимые конфигурационные записи в файле формата.xlsx. Эти записи включают всю статическую информацию со счетчиков, такую как завод (ТЭС) и энергоблок, на котором стоит счетчик, их показания [4]. С помощью статической информации, будет осуществляться поиск нужных полей в системе SAP для ввода показаний счетчиков. Структура данных в буферном файле представлена в таблице 1.

Таблица 1- Структура данных в буферном файле Код поля Наименование поля Номер позиции POSNR Тип заказа DAUTY Завод DWERK Вид заказа DAUAT Вариант изготовления VERID Запланированный конец DGLTS Индикатор деблокирования DFREI Единица измерения AMEIN Номер энергоблока Bln Время отпуска электроэнергии Otime После того, как данные загружены в буферный файл, необходимо определить подходящий заказ, в который будут вписаны показания счетчика по энергоблоку. Заказ в системе SAP – объект системы SAP, который содержит план/факт производства, план/факт списания материалов(электроэнергии), план/факт выполняемых работ, план/факт затрат [1]. Все, кроме затрат выражается в количественном выражении, затраты в денежном.Для того, что бы найти в базе данных нужную таблицу (подходящий заказ), необходимо сравнить поля буферного файла с полями таблицы AFPO в системе SAP. Структура данных в SAP представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Структура данных в системе SAP таблице AFPO Код поля (в SAP) Наименование поля Обязательное значение Заказ AUFNR Номер позиции POSNR Тип заказа DAUTY Завод DWERK ZV01 (технологический Вид заказа DAUAT заказ на генерацию ЭЭ) Вариант изготовления VERID Запланированный конец DGLTS Индикатор деблокирования DFREI Единица измерения AMEIN Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Кроме данных, используемых в системе SAP для организации информационного обмена, необходимы данные из таблиц АСКУЭ. Это данные, такие как дата отпуска электроэнергии, время отпуска электроэнергии, номер энергоблока и единица измерения[6]. С помощью программного обеспечения заносятся данные в SAP и очищается буферный файл. После этого пользователь получает сообщение об успешном/ неуспешном переносе данных. Алгоритм передачи данных из файла в SAP представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Алгоритм передачи данных из файла в SAP Как показано на рисунке 3, алгоритм начинается с поиска в системе SAP подходящего заказа для внесения данных о выработанной электроэнергии.

Затем выполняется сравнение обязательных полей таблицыAFKOсистемы SAP и соответствующих полей в буферном файле.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Обязательные поля имеют следующие значения:

POSNR(Номер позиции)= DAUTY (Тип заказа)= DAUAT(Вид заказа)= ZV DFREI(Индикатор деблокирования)= При совпадении обязательных полей таблицы AFKO системы SAP и полей в буферном файле считывается объем электроэнергии из буферногофайла и отражается в системе SAP.После того, как автоматически данные перенесены, система выдает сообщение «Запись не перенесена», либо «Запись успешно перенесены». Если обязательные поля не совпали, то система выдает сообщение пользователю «В SAP не найден заказ с нужными параметрами».

Выводы Решение задачи информационного объема между АСКУЭ и SAP позволяет повысить оперативность предоставления данных и устранит ошибки, возникающие в процессе ручного ввода.

Список литературы Система R/3. Базисная технология SAP. Germany: SAP AG, 1996.

1.

Быценко С. Г. Инструментальное обеспечение рынка 2.

электроэнергии.Промышленная энергетика № 8, 1997 г.

Костин С. Н. и др. Организация внедрения автоматизированных систем 3.

учета электроэнергии промышленных потребителей АО "Челябэнерго".

Промышленная энергетика № 6, 1997 г.

Автоматизация управления предприятием / Баронов В.В. и др. - М.:

4.

ИНФРА-М, 2000.

Плачков И.В., Гинайло В.А., Праховник А.В. и др. Автоматизированная 5.

система коммерческого учёта электроэнергии для энергоснабжающей компании. “Учёт и контроль энергоресурсов”, -Киев, №1, 1998, с.11-23.

Волчуков Н.П., Титов Н.Н., Черемисин Н.М. Пути развития 6.

информационно-управляющих систем энергоснабжающих компаний.

Техническая электродинамика, -Киев, Темат. вып., Ч.1, с.22-28.

Быценко С. Г. Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии.

7.

Концепция создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением. Промышленная энергетика №№ 1, 2, 3, 4 1998 г.

Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013) Секция 10. Системный анализ и управление организационными и техническими объектами Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг (ИУС КМ 2013)

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.