Информационно-логическая модель

Для систематизации и уменьшения объема данных о процессе нужно рассмотреть природу соответствующей информации. Наиболее важные параметры, используемые в обработке измерений, включают в себя:

§ Указатели на данные измерений (идентификатор);

§ Адрес входного порта измерительной информации;

§ Интервал выборки;

§ Коэффициенты перерасчета сигнала;

§ Параметры датчика;

§ Пороговые значения (полоса гистерезиса с первым и вторым сигнальными пределами);

§ Результат измерений до и после обработки.

Параметры описания объектов хранятся с БД процесса, которая представляет собой центральный элемент программного обеспечения управляющей системы. БД для автоматизированного управления процессом содержит для обработки следующей информации:

§ Параметры всех датчиков и исполнительных механизмов;

§ Параметры для расчета производных величин;

§ Определение возможных событий и соответствующих им реакций управляющих воздействий

§ Плановые показатели.

 

Доступ к БД процесса, запросы и протоколы

Доступ к информации, содержащейся в БД, выполняется с помощью трех основных операций, которые могут комбинироваться, - выбора, проекции и сортировки.

Выбор (selection) определяет операцию для извлечения из базы данных только записей, удовлетворяющих заданным критериям. В нашей системе должны быть:

§ Выборка по сигналу датчика т.е. выборка параметра расходомера воды и параметра расхода руды в мельницу по уровню шума в ней);

§ Выборка по типу ситуации (нормальный режим работы, предаварийный, аварийный);

Проекция (projection) – это список интересующих полей записи БД.

Сортировка (sorting) означает упорядочение выбранных записей в соответствии с критерием.

Сочетание трех основных операций порождает большое число вариантов обработки и анализа данных.

Операция по извлечению информации из БД называется запросом.

Формирование протоколов

Важнейшей функцией системы управления является быстрое выявление недопустимых режимов и оповещение об этом оператора. Каждое изменение состояния, классифицированное как аварийное, должно быть зафиксировано специальном файле – журнал аварий – с указанием времени события.

Специальный запрос – аварийный протокол – используется для поиска и вывода всех объектов БД, которые находятся в данный момент в аварийно состоянии.

Как заполняется журнал предаварийных/аварийных ситуаций

Протоколы обслуживания

Важной составляющей работы является техническое обслуживание приборов и оборудования:

§ Подготовка к запуску;

§ Поверка состояния;

§ Замена изношенных приборов;

§ Калибровка датчиков;

Очевидным решением является подготовка графиков планового обслуживания на определенный период, исходя из информации хранящейся в БД процесса.

 

Операции управления, выполняемые с использованием БД

 

В зависимости от режима работы различаются исполнительные команды:

§ Автоматический – управление с ЭВМ. В данной системе управления в БД хранятся указания на автоматические действия, которые выполняются в определенных ситуациях. Специальная таблица БД указывает, при каком значении некоторого параметра вызывается исполнительная команда.

§ Ручной – управление мастером на местном щите.

 

Проверка достоверности исходных данных

 

Для данной системы достоверность играет большую роль, так как ошибки во входных данных могут привести к некорректным управляющим действиям:

1. проверяем состояние оборудования;

2. величина входного сигнала лежит в пределах рабочего диапазона датчика (микрофон: 300-400Гц, расходомер: 0,5-10м³/ч).

Во избежание аварийных ситуаций определяют полосу гистерезиса вокруг порогового значения. Аварийный сигнал генерируется только тогда, когда входная величина превысит второе пороговое значение. Для того чтобы сбросить аварийный сигнал, входная величина должна снова пересечь первое пороговое значение. Новый аварийный сигнал может быть выработан после того, как второй порог будет достигнут снова.

 

Построение графиков

Построение графика изменений сигнала во времени или как функции сигнала позволяют выявить некоторые интересные детали:

1. исключительные или необычные возмущения;

2. потерю значений;

3. периодические колебания.

Имитационная модель

 

Задачи имитационной модели: хранение всех показаний датчиков, которые снимаются 1 раз в секунду, сравнение с пороговыми значениями, построение графиков, выявление аварийный и предаварийных ситуаций, смена режима работы, назначение ответственного.

Все показания заносятся в журнал событий.

 

 

 

В течение работы программы можно менять режим работы: автоматический и на местном щите с помощью РО. При этом назначается ответственное лицо.

 

Все показания, вышедшие за пределы пороговых значений, заносятся в журнал предаварийных/аварийных ситуаций.

 

 

На вкладке 2 и 4 можно просмотреть графики показаний расхода воды и уровня шума в мельнице. Зеленая линия – первое пороговое значение, красная – значения, вышедшие за первое пороговое значение, заносятся в журнал предаварийных ситуаций.

В зависимости от того, как меняется расход руды и уровень шума в мельнице можно посмотреть график изменения скорости ленты конвейера.

 

Глоссарий

 

Руда – полезные ископаемые, которые содержат ценные компоненты в количестве, достаточном для того, чтобы их извлечение при современном состоянии техники и технологии было экономически выгодным.

Обогащение полезных ископаемых – совокупность процессов механической переработки минерального сырья с целью извлечения ценных компонентов и удаления пустой породы и вредных примесей, которые не представляют практической ценности в данных технико-экономических условиях.

Измельчение – процесс уменьшения крупности твердых частиц в результате различных физических воздействий.

Концептуальная модель включает в себя краткое содержательное описание объекта, ориентированное на поставленную задачу.

Инфологическая модель является логической основой проектирования баз данных и основана на трактовке данных в контексте их взаимосвязи с другими данными.

Формализованная модель связывает выходные переменные объекта с управляющими и возмущающими воздействиями.

Имитационная модель отражает динамические аспекты функционирования системы и предназначена для анализа основных процессов с учетом альтернативных вариантов их организации.

Прецедент (ВИ – вариант использования) – специфицирует поведение системы или ее части и представляет собой описание множества последовательностей действий (включая варианты), выполняемых системой для того, чтобы исполнитель мог получить определенный результат

Исполнитель (actor) называют сущность, обладающую поведением, например, человека или организацию.

Выбор (selection) определяет операцию для извлечения из базы данных только записей, удовлетворяющих заданным критериям. В нашей системе должны быть:

Проекция (projection) – это список интересующих полей записи БД.

Сортировка (sorting) означает упорядочение выбранных записей в соответствии с критерием.

Диаграмма классов (class diagram) описывает типы объектов системы (сущности, характеризующиеся операциями (методами) и атрибутами) и различного рода статистических отношений между ними.

ИМ – исполнительный механизм

РО – регулирующий орган

Заключение

 

В процессе измельчения руды важно учитывать, контролировать и регулировать ряд параметров для нормального режима предприятия. Для этого создаются информационные системы управления.

В данной работе я рассмотрела систему управления процесса измельчения воздействием на подачу исходной руды в цикл и расхода воды в мельницу под воздействием.

Система позволяет:

§ регистрацию и сохранение параметров процесса в БД;

§ контроль за состоянием оборудования и приборов, контролирующих и регулирующих параметры процесса;

§ выявление предаварийных и аварийных ситуаций;

§ регулирование параметров с помощью мастера (ручной способ на местном щите) или оператора ЭВМ (автоматический: на ЭВМ).

Литература

1. Арестова А.В., Ефремов В.Н. Теоретические основы автоматизированного управления. Автоматизация обогатительных фабрик. Уральский государственный горный университет. Екатеринбург 2005

2. Автоматизация технологических процессов на горнорудных предприятиях / под редакцией В.С. Виноградова. Недра. М. 1984

3. Зобнин Б.Б. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы. Уральская государственная горно-геологическая академия. Екатеринбург 2003

4. Зобнин Б.Б., Сурин А.А. Информационные технологии. Конспект лекций. Уральский государственный горный университет. Екатеринбург. 2006

5. Троп А.А., Козин В.З., Прокофьев Е.В. Автоматическое управление технологическими прочесами обогатительных фабрик, Недра, М. 1986