Диссертация (Модели и алгоритмы автоматизации пожаровзрывоопасных поточно-транспортных систем), страница 2

Разработана иерархическая 4-х уровневая классификация всех средствАСУТП пожаровзрывоопасных поточно-транспортных систем, как множествфункционально-технологических моделей элементов объекта.2. Разработан метод описания динамических связей функциональнотехнологических моделей элементов объекта для выполнения технологическихпроцессов в управляющих контроллерах.3. Созданы алгоритмы для контроля и управления технологическимоборудованием поточно-транспортных систем в ряде отраслей пищевой инефтеперерабатывающейпромышленности,реализующиетребованияпожаровзрывобезопасности.4.

Разработан метод конфигурирования алгоритмов функционированиявсего объекта автоматизации, включая систему сообщений, прием команд ипередачу состояний для систем SCADA.5. Синтезирован алгоритм конвертирования технологической схемы инеобходимых проектных данных в формализованный проект АСУТП.66. Разработан редактор конфигурации формализованного проекта АСУТПдля инженера-технолога, позволяющий модифицировать АСУТП, увеличивая её«жизненный цикл» и надежность.7.Созданпрограммно-техническийкомплексимитацииповедениятехнологического оборудования, включая инциденты и аварии для проверкинастроенных алгоритмов без использования реального объекта автоматизации.Практическаяценностьизначимостьполученныхрезультатовзаключается в следующем.1.

С помощью разработанных методов автоматизации создания АСУТПпожаровзрывоопасных поточно-транспортных систем возможна разработкарабочихпрограммпрограммистов(бездлятехнологическихнаписаниякодаконтроллеровпрограмм)путембезучастияредактированияконфигурации объекта.2. Все требования ТР и ПБ заложены в моделях технологическогооборудования и моделях технологических процессов, в связи с чем создаваемыеАСУТП реализуют их в безусловном порядке.3. Расширение и модификация АСУТП доступна инженерам и технологамсамостоятельно.4.Спомощьюпредлагаемогопрограммно-техническогокомплекса(имитатора) возможна проверка выполнения алгоритмов управляющих программпри моделировании любых ситуаций,включая инциденты и аварии, безиспользования реального оборудования.Достоверность и обоснованность научных положений, результатов,выводов и рекомендаций, приведенных в диссертации, достигнута за счет:- формализации работы технологического оборудования выбранныхотраслей промышленности;- системного подхода в применении теории конечных автоматов и анализеповедения технологического оборудования, а также требований ТР и ПБ;-созданияипримененияметода7структурногоиобъектно-ориентированного программирования;- комплексирования современных методов программирования и средстввычислительнойтехники,позволяющихраспределятьинтеллектпотехнологическим контроллерам;- разработки и реализации «имитатора виртуального внедрения АСУТП»;- непротиворечивости и воспроизводимости во внедренных АСУТПрезультатов, полученных теоретическим путем и тестированием на имитаторе.Апробацияработы.Теоретическиеипрактическиерезультаты,представленные в диссертации, докладывались на 7 международных, 4всероссийских и 2 региональных научных конференциях:- на I и II международных конференциях «Наука и будущее: идеи, которыеизменят мир» (Москва - 2004, 2005);- на всероссийских научно-практических конференциях «Техносфернаябезопасность.

Надежность. Качество. Энергосбережение» (Туапсе - 2005,2006,2015, 2016);- на научно-методических конференциях «Современные информационныетехнологии в образовании ЮФО» (Ростов н/Д – 2009, 2010);- на 12 и 13 международных научно-практических«Актуальныевопросымодернизации,техническогоконференцияхперевооруженияиобеспечения промышленной безопасности предприятий по хранению ипереработке зерна и зерно продуктов» (Анапа 2013, 2014);- на «Студенческом научном форуме» (2016, 2017);-намеждународнойнаучно-техническойконференции«Системыбезопасности» (Москва - 2016).Реализация и внедрение результатов работы. Помимо автоматизациинаучных исследований в НИИ физики ЮФУ, за 15 лет работы в ООО«ТРИТАРТ» автор разработал ряд программно-технических комплексов,которые использовали разработанные модели и средства, и были внедрены подего руководством в проектах АСУТП крупнейших российских компаний:82006 г., ООО «Каргилл Юг» - АСУТП зернового портового терминала(Ростов-на-Дону);2007 г., ЗАО «Содружество Соя» - АСУТП глубокой переработкимаслосодержащих культур (Калининград);2008 г.

– АСУТП Ейского портового элеватора (Краснодарский край);2009 г., ОАО «АСТОН» - АСУТП элеватора шрота (Миллерово);2010 г., ООО «АГРО-Инвест Недвижимость» - АСУТП элеватора (Воронеж);2011 г., ООО «Международная зерновая компания» - АСУТП Ипатовскогокомбината хлебопродуктов (Ставропольский край);2012 г., ООО «Лада Геленджик Транс» - АСУТП перегрузочного комплексазерновых и генеральных грузов открытого и крытого хранения (Краснодарскийкрай);2013 г., ЗАО «Агропродукт» - АСУТП маслоэкстракционного завода(Ставропольский край);2014 г., ООО «Ростовский зерновой терминал» - АСУТП элеватора (Ростовна-Дону);2015 г., ООО «Международная зерновая компания» - АСУТП Зерновоготерминального комплекса ТАМАНЬ (Краснодарский край).2016 г., «Луиз Дрейфус» (Франция) ООО «Азовский Агропорт Устье Дона» АСУТП портового терминала.На защиту выносятся следующие основные результаты:1.

Иерархическая 4-х уровневая классификация всех средств АСУТП, какмножеств функционально-технологических моделей элементов объекта.2.Модель иалгоритмысозданияАСУТПобъектов(напримерепожаровзрывоопасных поточно-транспортных систем) для ряда отраслейпищевой и нефтеперерабатывающей промышленности.3.МетодпостроенияимодификацииАСУТПсиспользованиемразработанных моделей и алгоритмов на этапах её проектирования ифункционирования (на примере пожаровзрывоопасных поточно-транспортных9систем).4. Модель имитатора работы АСУТП и программно-технический комплекс,реализующийпроверку и тестирование технологических процессов безреального объекта автоматизации, включая генерацию инцидентов и аварий спроверкой реакции АСУТП на них.5. Модель диагностики «виртуального внедрения АСУТП».Публикации.

Автор имеет 48 публикаций в РИНЦ (число цитирований 242, индекс Хирша – 7), из которых 25 - по материалам диссертации, в т. ч. 3статьи в рецензируемых журналах из перечня ВАК и 2 патента РФ наизобретение. 4 работы опубликованы самостоятельно и 6 публикаций всоавторстве со студентами, которыми руководил.Объем и структура работы. Диссертация изложена на 128 страницахмашинописного текста, содержит 15 формул, иллюстрируется 16 графиками,59 рисунками и 8 таблицами, состоит из введения, четырех глав, заключения исписка литературы из 117 наименований, с приложениями на 10 с.10ГЛАВА 1.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ, НОРМАТИВНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ АСУ ТП ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ1.1. Анализ требований безопасности при создании АСУ ТПЗаконодательствоРоссийскойФедерациивпроизводственных процессов требует постоянногосферебезопасностисовершенствования попричине, связанной в первую очередь с реагированием на складывающуюсяобстановку с инцидентами, авариями и пожарами, техническим прогрессом, атакжеснижениемприсутствиягосударственногорегулированиявпредпринимательской деятельности, в том числе с интеграционными процессами,происходящими в российской экономике и необходимостью гармонизации стребованиями [33,52,98,99]:- Конвенции ООН "О трансграничном воздействии промышленных аварий",- Кодекса и конвенции МОТ по предотвращению промышленных аварий,- Директив № 82/501/ЕЭС и № 96/82/ЕЭС,- Закона об аварийных ситуациях (ФРГ).-СистемыактовCIMAHпобезопасностивпромышленности(Великобритания).Основополагающиминормативнымиправовымиактамивобластибезопасности и охраны труда в Российской Федерации, являются Федеральныезаконы, определяющие общие правовые, экономические и социальные основыобеспечения безопасности в Российской Федерации, устанавливающие основныеположения технического регулирования в указанной сфере и общие требованиябезопасности к объектам защиты (продукции) повышенной опасности [98,99].С 2016 года, в соответствии с редакцией N 283-ФЗ от 03.07.2016, в даннойпредметной области, используются следующие основные понятия [99]:промышленная безопасность опасных производственных объектов (ПБОПО) - состояние защищенности жизненно важных интересов личности и11общества от аварий на опасных производственных объектах и последствийуказанных аварий;авария-разрушениесооруженийи(или)техническихустройств,применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и(или) выброс опасных веществ;инцидент - отказ или повреждение технических устройств, применяемых наопасном производственном объекте, отклонение от установленного режиматехнологического процесса;технические устройства ОПО - машины, технологическое оборудование,системы машин и (или) оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы,применяемые при эксплуатации опасного производственного объекта;обоснование безопасности опасного производственного объекта - документ,содержащий сведения о результатах оценки риска аварии на опасномпроизводственном объекте и связанной с ней угрозы, условия безопаснойэксплуатации опасного производственного объекта, требования к эксплуатации,капитальному ремонту, консервации и ликвидации опасного производственногообъекта;системауправленияпромышленнойбезопасностью-комплексвзаимосвязанных организационных и технических мероприятий, осуществляемыхорганизацией, эксплуатирующей опасные производственные объекты, в целяхпредупреждения аварий и инцидентов на опасных производственных объектах,локализации и ликвидации последствий таких аварий;риск аварии – это мера опасности, которая характеризует вероятностьвозникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть еепоследствий.ущерб от аварии – это потери в производственной и непроизводственнойсфере жизнедеятельности человека, а также вред, нанесённый окружающейприродной среде, в результате аварии на опасном производственном объектеисчисляемые в денежном эквиваленте.12Ранеесостояниебезопасностивлюбыхорганизационныхсистемахопределялось наличием требований в нормативных документах Госстроя иГосстандарта, а также других ведомств.

Число таких документов оценивалось внесколько тысячи, а состав противопожарных требований в десятки тысяч [88].Со вступлением в силу 184-ФЗ «О техническом регулировании» [98] исоответствующих Технических регламентов, в настоящее время, кроме них,действуют десятки сводов правил и около сотни стандартов. Таким образом, и внастоящеевремятребованиябезопасности,изложенывисточниках,насчитывающих около 300 документов. При этом следует отметить, что принятыесводы правил (СП) и государственные стандарты (ГОСТ) в области безопасности,являютсядокументами,которыеприменяютсянадобровольнойоснове.Добровольность применения СП и ГОСТ заключается в том, что многиеТехнические регламенты предоставляют выбор [14,15,33,96]:- сделать расчет рисков и, если значения, полученные при их расчете, непревышает допустимых значений, установленных Техническими регламентами,то выполнять требования нормативных документов не требуется;- в полном объеме выполнить требования нормативных документов побезопасности, в частности, требования, установленные ГОСТами и СП.Принципиально новым при этом, наряду с государственной экспертизой,явилось введение институтов независимой экспертизы, которые призваныохватить предприятия малого и среднего бизнеса.Однако, с точки зрения создания АСУТП, в т.