147492 (Место и роль промышленного транспорта в транспортной системе), страница 12

Транспортные комплексы крупных промышленных предприятий и районов относятся к классу объектов, за которыми в последние годы укрепилось название "большие системы". Управление такими системами имеет ряд принципиальных особенностей. Среди многочисленных факторов, обусловливающих структурную и информационную специфику больших транспортно-технологических систем, решающее значение имеют три фактора:

• большие размеры системы (по числу составляющих ее автономных эле-ментов);

• высокая степень неопределенности системы;

• разделение системы на подсистемы с несовпадающими целями управления.

Основные источники значительной неопределенности больших транспорт-но-технологических комплексов: нерегулярность внешних воздействий на входы системы (неритмичность технологического процесса, статистическая неопреде-ленность продолжительности отдельных транспортных и технологических опера-ций и др.); структурная ненадежность системы (выход из строя отдельных ее эле-ментов). Неопределенность лишает смысла точную оптимизацию оперативных решений и требует поиска достаточно хороших решений, что согласуется с эври-стическими методами снижения неопределенности системы.

На промышленном транспорте управленческие, организационные, производственно-технические и прочие факторы находятся в сложной взаимной зависимости. Например, транспортно-технологические системы промышленного предприятия должны учитывать план выпуска и характеристику основной продукции, технологию производства, мощность оборудования, вероятность возникновения неполадок, а также ограничения производственно технологического характера. Составление плана перевозки, который был бы одновременно и реальным, и экономически выгодным, - задача далеко не легкая. Редко имеют место попытки решения сразу комплексной задачи, охватывающей крупный объект с большим числом грузопотоков и широкой номенклатурой промышленных транс-портных средств, потому что в этих случаях, помимо большой сложности реше-ния возникают дополнительные трудности организационного порядка, так как на отдельных грузопотоках устанавливаются сложные графики использования обо-рудования, практическая реализация которых невозможна. Кроме того, в таких. расчетах не учитываются элементы случайности, влияние которых возрастает с ростом сферы, охватываемой расчетом.

Ввиду большой сложности всех транспортно-технологических систем и влияния большого числа факторов происходят сбои в основном технологическом процессе промышленных предприятии. В доменном цехе из-за несвоевременной подачи сырья происходит более двух тысяч перешихтовок в год, в результате теряется около 20 тыс. т чугуна и перерасходуется около 1 тыс. т кокса. Следует иметь в виду, что неритмичность подвоза сырья и вызванные ею перешихтовки приводят к ухудшению качества чугуна (повышению содержания кремния и се-ры), изменению распределения фракции на колошнике, нарушению газового по-тока в печах и их теплового и шлакового режимов.

На участке горячих перевозок доменного цеха потери вызываются следую-щими причинами:

• задержками выпусков чугуна из доменных печей;

• задержками заливки мартеновских печей из-за несвоевременной подачи чугуна;

• снижением температуры чугуна (до 100 ^оС на каждом выпуске);

• непроизводительным использованием локомотивов и ковшей.

Весьма значительны экономические потери и на участке перевозок слитков из мартеновских цехов в отделение нагревательных колодцев. Сбои в подаче слитков приводят к невосполнимым потерям, вызываемым простоями обжимных и прокатных станов, снижением температуры слитков, непроизводительным ис-пользованием локомотивов и слитковозных составов и др. Сложным является управление взаимосвязями объектов и операций при погрузке угля в полувагоны.

Неритмичность подачи порожних вагонов под погрузку готовой продукции - источник серьезных нарушений технологического процесса предприятий, особенно тех, где складирование продукции невозможно или нежелательно. Так, прямые потерипроизводительности угольных резервов, на которых погрузка осуществляется непосредственно в подвижной состав, составляют 5-10%. На ма-шиностроительных заводах основные рабочие 10-12% рабочего времени простаивают из-за несвоевременного подвоза заготовок в обрабатывающие цехи и готовых изделий к сборочным линиям.

2. Автоматизованные системы управления промышленным транспортом

Автоматизированная система управления (АСУ) транспортом - одна из функциональных подсистем АСУ промышленных предприятий. Структура и функции промышленных подсистем зависят от особенностей основного производства. Можно выделить пять типов промышленных предприятий с различающимися системами управления транспортом: открытые горные разработки, угольные районы, металлургические заводы, машиностроительные и другие предприятия, а также межзаводские транспортно-технологические объединения.

На открытых горных разработках одна из основных функций АСУ состоит в оперативном управлении горно-транспортным процессом, что сводится к решению следующих задач:

• планированию выемки и погрузки горной массы по условиям оптимального ведения горных работ и наилучшего усреднения полезного ископаемого, планированию работы железнодорожных составов по критерию наилучшего использования горного и транспортного оборудования;

• оперативному управлению движением с выбором маршрутов следования и моментов отправления каждого состава по выбору очередного адреса назначения каждого автосамосвала после выполнения им предыдущего рейса.

При оперативном планировании работы транспорта угольного района реша-ется комплекс взаимосвязанных задач планирования погрузки перевозок и сбыта. Прежде всего, планируются поставки угля на обогатительные фабрики, затем распределение порожних вагонов по станциям примыкания подъездных путей по шахтам и фабрикам на каждом примыкании, а также поездная работа и регулиро-вание движения поездов и локомотивов.

Система управления транспортом металлургического завода состоит из не-скольких автономных подсистем. Две из них - системы управления горячими пе-ревозками чугуна и стали входят в системы управления соответствующими тех-нологическими участками завода и предназначены для распределения груженых и порожних чугуновозных ковшей или слитковозных составов и планирования ра-боты локомотивов с целью наилучшего удовлетворения оперативных потребно-стей технологических агрегатов. Специализированная транспортная подсистема АСУ металлургическим заводом предназначена для управления общезаводскими перевозками и решает задачи планирования работы с вагонами общесетевого и заводского парков, поездной работы и управления локомотивами.

На машиностроительных заводах отдельные подсистемы АСУ предназначены для управления железнодорожным и автомобильным транспортом. Первая из них решает те же задачи, что и подсистема управления общезаводскими перевозками в металлургии. Вторая строится в зависимости от принятого варианта организации работы автотранспорта: по графику, под руководством диспетчера, под руководством оперативного персонала технологических цехов. Во всех случаях система решает задачи технико-экономического, сменно-суточного и оперативного планирования и учета, автомобильных перевозок, причем методы решения этих задач различны для каждого варианта организации перевозок.

Системы управления перевозками в межзаводских транспортно-технологических объединениях решают задачи: планирования ввоза и вывоза сы-рья, топлива и полуфабрикатов; обеспечения предприятий-потребителей необходимыми материалами, а поставщиков - порожними вагонами; контроля за про-движением основных грузов; сбора и накопления учетных данных. Подобные системы работают в тесном взаимодействии с АСУ магистральным транспортом.

Информационное и техническое обеспечение АСУ. Реализация АСУ начи-нается с создания информационных систем. Центральный вопрос разработки АСУ - организация сбора и обработки информации. В системах управления промышленным транспортом используется информация о пребывающих на предприятие и отправляемых с него вагонах и грузах. Наряду с оперативной информацией в АСУ используются плановые данные и нормативно-справочная информация (НСИ). Для ввода в систему оперативной информации, ее хранения, обработки и представления пользователям результатов расчета используется широкий набор технических средств (ТС), которые могут быть разделены на две группы - общего назначения и специализированные транспортные.

По функциональным признакам ТС АСУ подразделяются на четыре груп-пы:

• регистрации, сбора и подготовки информации. Документированная информация фиксируется и подготавливается вручную; для ввода оперативной информации часто применяются специализированные транспортные датчики;

• передачи информации, обеспечивающие обмен данными между пункта-ми их возникновения, переработки и потребления. Характеристики этих средств зависят от дальности передачи, объема данных и требуемой скорости их доставки;

• хранения и обработки информации - вычислительные системы, конфигурация которых зависит от потребностей конкретных задач;

• отображения и выдачи информации, предназначенные для представле-ния данных в виде документов и видеограмм на перфоносителях, экранах дисплеев, мнемосхемах и т.п.

В состав серийных средств ввода и вывода информации входят устройства прямой связи человека с ЭВМ с помощью индивидуальных пультов с ручным вводом данных, с фиксацией информации на бумаге или выводом ее на экран, ввода-вывода с промежуточным носителем информации, непосредственного вво-да с первичных документов, ввода-вывода данных в ЭВМ с удаленного терминала через канал связи.

Наиболее совершенные из используемых терминалов — абонентские пункты, представляющие собой комплекс устройств для обработки данных и обмена информацией между удаленным абонентом и ЭВМ или между двумя удаленными абонентами. Для автоматизации ввода оперативной информации.

АСУ промышленным транспортом используются специализированные уст-ройства, обеспечивающие контроль состояния железнодорожных путей и показаний сигналов, обмен информацией с движущимися объектами железнодорожного и безрельсового транспорта, счет числа проследовавших осей и вагонов, считыва-ние информации с движущегося подвижного состава, автоматическое взвешива-ние груза в вагонах, автомобилях и на конвейерной ленте, контроль количества груза на складах и в бункерах, контроль работы погрузочных и выгрузочных агре-гатов (экскаваторов, вагонов-опрокидывателей, кранов), начала и окончания гру-зовых операций и др. Для участков замкнутых технологических перевозок разра-ботаны устройства передачи информации о размещении и состоянии локомотивов и автосамосвалов. В составе оборудования специальных пультов транспортных диспетчеров наряду с табло-мнемосхемами (а иногда и взамен их) могут приме-няться дисплеи, позволяющие наглядно отображать буквенно-цифровую и графи-ческую информации.

Железнодорожный промьпаленный транспорт. На участках технологиче-ских перевозок функции управления транспортом тесно связаны с функциями, управления основным производством, поэтому транспортные подсистемы разра-батываются в составе комплексных АСУ технологическими участками. Основное отличие систем управления технологическими перевозками от информационно-справочных состоит в необходимости стыковки вычислительного комплекса (ВК) с устройствами железнодорожной автоматики (УЖДА) и другими датчиками ин-формации.

В разрабатываемых АСУ на участках горячих перевозок принят различный. уровень автоматизации управления. В одних случаях на автоматизированную часть системы возлагается лишь распределение транспортных средств и планиро-вание перевозок, в других - и оперативное управление движением. В частности, задача управления транспортом участка "сталь-прокат" решается в три этапа:

• планирование потока плавок, когда разрабатывается наивыгоднейший план-график загрузки обжимного стана, определяющий для каждого слитковозно-го состава время начала и окончания всех технологических операций;

• планирование работы локомотива, когда при освобождении одного из локомотивов несколько очередных (запланированных на предыдущем этапе) ра-бот распределяются между локомотивами, и для каждого состава определяются наивыгоднейшие направления движения, путь в парке назначения и место стоян-ки в выбранном пути;

• управление движением, когда управляющие команды передаются ис-полнительным устройствам железнодорожной автоматики.

Информация о ходе технологических операций передается с различных площадок, из стриппера, отделения нагревательных колодцев и двора изложниц с помощью пультов ручного ввода или стандартных терминальных устройств. Для передачи информации о положении транспортных средств, состоянии путей и стрелок применяются устройства электрической централизации стрелок и сигна-лов или датчики номера составов. Информация поступает также от устройств въездной и переездной сигнализации, весовой автоматики, счета осей и др. Для слежения за движением применяются рельсовые цепи. Таким образом, исходная информация о подвижном составе и выполняемых операциях вводится в систему вручную, а о передвижениях — автоматически. Пульты диспетчера цеха подготов-ки составов и транспортного диспетчера содержат устройства ввода и вывода, обеспечивающие обмен информацией между человеком и ЭВМ.)

Системы станционного уровня предназначены для автоматизации управле-ния маневровой и грузовой работой на крупных железнодорожных станциях про-мышленныхпредприятий. На промышленных сортировочных станциях целесооб-разна привязка типовой АСУ.