Диссертация (1152184), страница 15
Текст из файла (страница 15)
ИАСУ в качестве источника информации используется ЭОС,ПАК, СКУД, web-портал и др. Эта связь является двунаправленной, т.е. этикомпоненты также представлены в ИАСУ в виде внешних источников данных дляполучения распределенных отчетов и других задач.РазработаннаяинформационногоинформационнаяпространствамодельИАСУкакединогопроизводственно-технологическихи84обеспечивающих процессов предприятия является основой для проектирования науровне СУБД. При помощи семантического моделирования были разработаныдиаграммы сущность-связь (ER-модели) в нотации Баркера [126] (рисунок 24).Рисунок 24 – Фрагмент диаграммы сущность-связь (ER-модель) ИАСУИз представленного фрагмента диаграммы следует, что ИАСУ являетсянеотъемлемой частью единого информационного пространства предприятия,участники которого при взаимодействии с ИАСУ и друг с другом имеют доступ кдостоверной, полной и актуальной информации.
ИАСУ как часть ЕИПспроектирована по принципу взаимосвязи объектов и вспомогательных регистров,85которые не являются локальными и автономными, а пересекают границы бизнеспроцессов,подразделений,исоответствующихобластейдеятельностипредприятия. В качестве СУБД при промышленной эксплуатации ИАСУ внастоящее время используются MS SQL Server и MySQL Server, реализованыфункции, хранимые процедуры, триггеры.ИАСУ предприятия реализована на базе платформы 1С версии 8.3, на основекоторой разработана собственная конфигурация. База данных ИАСУ развернута наСУБД MS SQL Server 2016, информация из этой базы может предоставлятьсядругим ИС предприятия, в том числе с применением механизма прямых sqlзапросов. Такие запросы выполняются намного быстрее, чем соответствующиеметоды сервера приложений 1С:Предприятия.
В целях еще большего повышениябыстродействия sql-запросы реализованы в основном в виде хранимых процедур(stored procedures).При инициировании процессов разработки и внедрения ИАСУ необходимыкоординация и управление, так как в них участвуют специалисты различныхобластей деятельности. Также необходимо задать на первых этапах хотя бы вобщем виде направления развития ИАСУ и ее горизонты. Для этого необходиморазработать функциональную архитектуру ИАСУ.РассматриваемаявдиссертацииИАСУпредприятияпищевойпромышленности была разработана и внедрена в ООО «РИФ», а также в рядедругих организаций. На рисунке 25 представлена структурно-логическая схемаИАСУ.Пунктиром показано взаимодействие между отдельными ИС.
ИАСУавтоматизирует деятельность многих подразделений предприятия, позволяяуправлять производственно-технологическими и обеспечивающими процессами,помогая работникам оперативно получать требуемую информацию и принимать наоснове ее анализа обоснованные управленческие решения.86Электроннаяобразовательнаясреда для повышенияквалификации иэффективностидеятельностиработниковУправлениетехнологическимипроцессамиСистемамониторинга иуправленияопорной сетьюпередачи данныхИнтернет-сайтпредприятияКорпоративнаяинформационнаясистема предприятия(1с 8.3)Системамониторинга иуправления Wi-FiсетьюБухгалтерский учет,Управление основнымисредствамиУправление кадрамиСистемаконтролядоступаРисунок 25 – Структурно-логическая схема ИАСУ предприятияНа рисунке 26 представлена функциональная архитектура ИАСУ, как частиединого информационного пространства предприятия пищевой промышленности.Реализация и внедрение ИАСУ представляют собой итерационный процесс,который, при всех попытках его формализовать и регламентировать, подверженвлиянию большого количества активных элементов системы.Пониманиенеобходимостивнесенияопределенныхизмененийвсуществующие бизнес-процессы часто приходит не в процессе их анализа, аименно при внедрении ИАСУ, что ведет к необходимости внесения доработок в еепрограммный код, а иногда и в архитектуру.Так или иначе, но это необходимо принимать как должное, закладывая впроектах внедрения необходимый запас ресурсов.
Это было учтено в п. 3.3 приразработке сетевой модели с заложенной возможностью исключения из расчетовнерациональных вариантов.87Военноучетный столУчетно-аналитическаясистема(с элементами СППР)на базе платформы 1СОтделснабженияПечатьсопроводительнойдокументацииКорпоративнаяэлектронная почтаУправлениетехнологическимииобеспечивающимипроцессамиОпорная сетьпередачи данныхУправлениеточками, rfidМеткиЛичныйкабинетработникаЭлектронный журналсостоянияконтрольных точекКорпоративнаясеть wi-fiСтрата передачи данныхОфициальный сайтприедприятияРазделы пообластямСистема HACCPДоступ в ИнтернетЭлектроннаяобразовательнаясредаE-learningСистемаконтролядоступаПрочие WebресурсыАРМработникаохраныРеклама, описаниепродукцииБанк вопросовпредприятияЛичный кабинетработника, учебныематериалы потехнологическимпроцессамСистемавидеонаблюденияАрхивзаписейАРМработникаохраныМобильноеприложение длявысшегоруководстваРисунок 26 – Функциональная архитектура ИАСУВыводы по главе 2На базе методологии общесистемного проектирования разработана методикапроектирования ИАСУ применительно к предприятию пищевой промышленности.Методика построена по принципу постепенной формализации от абстрактныхмоделей к структурированным.На основе предложенной методики получена информационная модель ИАСУкакединогоинформационногопространствапредприятияпищевойпромышленности, разработана программно-техническая архитектура ИАСУпредприятия пищевой промышленности.
С учетом структурно-функциональныхмоделей «как есть» разработана структура целей ИАСУ (главная цель – подцели –задачи – функции – операции).На основании разработанной структуры целей определен перечень групппараметров, представляющих собой элементы диаграммы причинно-следственных88связей (ДПСС в нотации SDCM) ИАСУ предприятия в виде каузальной графмодели,элементыкоторойсвязаныисоставляютзамкнутыеконтурыкибернетического управления с положительными и отрицательными связями.Построенаконцептуальнаяструктурно-динамическаямодельИАСУпредприятия пищевой промышленности и определены актуальные задачиоперативного, тактического и стратегического управления.На основе ДПСС разработаны и эшелонированы по компонентам (ИАСУпредприятия, ЭОС, система контроля доступа и др.) стратегические карты ИАСУпредприятия пищевой промышленности.На основании комплекса критериев управления разработаны графическое итекстовое описания бизнес-процессов рыбоперерабатывающего предприятия (напримере ООО «РИФ») в нотации BPMN 2.0: функции по исполнителям,информационные потоки с декомпозицией от общего к частному на всех уровняхдетализации.Разработанные диаграммы BPMN проанализированы на предмет интеграцииподсистем ИАСУ с учетом их взаимосвязей, по результатам чего при помощисемантического моделирования разработаны диаграммы сущность-связь (ERмодели)внотацииБаркера.Длятерриториальнораспределённогорыбоперерабатывающего предприятия (на примере ООО «РИФ») разработанытехническая и функциональная архитектуры ИАСУ.893.
Разработка универсального программно-аппаратного комплекса дляинтегрированной автоматизированной системы управления3.1 Функциональная схема автоматизациитехнологической линии горячего копчения рыбыРазработка алгоритмов управления, создающих предпосылки возможноболееполногоиспользованиявсехдоступныхресурсов(материальных,энергетических, информационных) продолжает оставаться актуальной проблемойсовременной технической практики управляемых систем.Одним из широко используемых методов в теории оптимального управленияявляетсяметоддинамическогопрограммирования,разработанныйипредложенный Р.
Беллманом принцип оптимальности [90]. Исходя из этогопринципа были получены уравнения Беллмана для непрерывных систем(уравнение 14.21 [90]) и рекуррентное соотношение Беллмана для дискретныхсистем (уравнение 13.30 [90]).В данной главе (в п. 3.2) с использованием уравнения Беллмана и методафункций Ляпунова рассмотрена задача определения методом Красовского Н.Н.коэффициентов линейного управления, формируемого разрабатываемым ПАК истабилизирующего до асимптотической устойчивости заданный технологамирежим работы автоматической установки для горячего копчения рыбы.Далее (в п. 3.3) на основе рекуррентного соотношения Беллмана длядискретных систем с использованием теории графов построена математическаямодель процесса поэтапной разработки ПАК и предложен алгоритм получениярационального решения в этом процессе.На основании полученных вариантов был разработан универсальный ПАКавтоматизации производственно-технологических и обеспечивающих процессов,функционирующий совместно с ИАСУ.
Всего было реализовано на практике более100 экземпляров ПАК.90Разработанный ПАК, благодаря наличию в его структуре микрокомпьютерас большими вычислительными ресурсами создает возможности автоматическогоуправления в текущем времени разнородными процессами – производственнотехнологическими (процессы переработки пищевого сырья) и обеспечивающими(например, СКУД).В качестве примера его возможного использования в диссертациирассмотренаавтоматизациятехнологиигорячегокопчениярыбы.Припроектировании ПАК за основу взят один из самых энергоэффективных вариантовреализации процесса горячего копчения рыбы [77].
Способ обеспечивает высокоекачество готовой продукции при минимизации затрат подводимой энергии.В настоящей работе предложен способ автоматизации процесса горячегокопчения рыбы в коптильной установке тоннельного типа. В рассматриваемомспособе сама стадия копчения проводится в соответствии с другим патентом [76].Однако контроль показателя влажности дыма в коптильной камере недостаточнопроработан – в случае уменьшения влажности коптильного дыма от заданногоповышают расход отработанного коптильного дыма в линии рециркуляции. В тоже время показатель влажности отработанного дыма в некоторых случаях можетбыть недостаточным, поэтому в разработанной нами установке предусмотренмонтаж форсунки для распыления воды, управляемой регулятором.
Также вразработаннойнамиустановкепредусмотреноуправлениеТЭНомвдымогенераторе.Необходимо отметить, что в способе [77] предложено использовать двамикропроцессора – один для управления процессом копчения, второй – дляуправления процессами подсушки, проварки и охлаждения. Кроме того, нерассматривается задача определения параметров системы управления приотклонении текущих значений параметров технологического процесса от ихзаданных значений.Схема установки горячего копчения рыбы с нашими модификациями имеетследующий вид (рисунок 27).91Рисунок 27 – Структурная модель автоматизации процессагорячего копчения рыбыОписание элементов модели автоматизации процесса горячего копчениярыбы приведено в таблице 1.Таблица 1 - Описание элементов модели автоматизации процесса горячегокопчения рыбыОбозначение12345Камера подсушкиКамера проваркиКамера копченияКамера охлажденияПоршневой компрессорНаименование9267891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253КонденсаторТерморегулирующий вентильРабочая секция испарителяРезервная секция испарителяТеплообменник-рекуператорСборник конденсатаТЭН в дымогенератореНагнетающий вентиляторНагнетающий вентиляторПитательный насосНагнетающий вентиляторВытяжной вентиляторЛиния подачи рыбы в камеру подсушкиЛиния подачи рыбы в камеру проваркиЛиния подачи рыбы в камеру копченияЛиния подачи рыбы в камеру охлажденияОтвод копченой рыбы из камеры охлажденияПодача воздуха в камеру подсушки рыбыОтвод отработанного воздуха из камеры подсушки в рабочую секциюиспарителяПодача пара из парогенератора в камеру проваркиПодача пара из парогенератора в резервную секцию испарителяОтвод отработанного пара в теплообменник-рекуператорОтвод пара из теплообменника-рекуператора в сборник конденсатаОтвод конденсата в парогенераторПодача опилок в дымогенераторПодача воздуха в дымогенераторПодача дыма в коптильную камеруОтвод коптильного дыма из камерыРециркуляция коптильного дымаПодача охлажденного воздуха в камеру охлажденияОтвод отработанного воздуха из камеры охлаждения в рабочую секциюиспарителяПодача воздуха из рабочей секции испарителя в конденсаторПодача воздуха из конденсатора в теплообменник-рекуператорЗамкнутый контур хладагента теплонасосной установкиОтвод конденсата из секции испарителя в сборник конденсатаПодпитка охлажденного воздуха свежимДатчик расходаДатчик начальной влажности рыбыДатчик влажности рыбы после подсушкиДатчик влажности рыбы после проваркиДатчик влажности рыбы после копченияДатчик температуры в камере охлажденияДатчик температуры воздуха, подаваемого в камеру подсушкиДатчик расхода воздуха, подаваемого в камеру подсушкиДатчик расхода пара из парогенератораДатчик расхода пара, подаваемого в камеру проваркиДатчик расхода пара, подаваемого в резервную секцию испарителяДатчик расхода опилок9354555657585960616263646566676869707172737475 – 94,97 – 999596100А-Юа-чДатчик расхода воздухаДатчик расхода коптильного дымаДатчик влажности коптильного дыма на входе в камеруДатчик концентрации коптильного дыма на входе в камеруДатчик температуры в коптильной камереДатчик разрежения в коптильной камереДатчик влажности коптильного дыма на выходе из камерыДатчик концентрации коптильного дыма на выходе из камерыДатчик расхода воздуха, подаваемого в рабочую секцию испарителяДатчик температуры воздуха, подаваемого в рабочую секцию испарителяДатчик влажности воздуха, подаваемого в рабочую секцию испарителяДатчик расхода охлажденного воздуха, подаваемого в камеру охлажденияДатчик температуры воздуха, подаваемого из конденсатора втеплообменник-рекуператорДатчик температуры хладагента в рабочей секции испарителяДатчик температуры хладагента в рабочей секции испарителяДатчик влажности воздуха после рабочей секции испарителяДатчик давления пара в парогенератореДатчик уровня конденсата в парогенератореПереключатель потокаПереключатель потокаМикропроцессорПриводы исполнительных устройствПарогенераторПредохранительный клапанФорсункаВходные каналы управленияВыходные каналы управленияРассмотрим более подробно на каждую стадию технологического процесса.Этап 1 – Подсушка рыбыПодготовку воздуха для подсушки осуществляют в теплонасоснойустановке, которая состоит из компрессора 5, исполнительного механизма для него79, конденсатора 6, терморегулирующего вентиля 7 и двухсекционногоиспарителя, который включает в себя рабочую 8 и резервную секции 9,попеременноработающихврежимахконденсацииирегенерации(размораживания).Хладагент всасывается компрессором 5, сжимается до давления конденсациии по линии 39 направляется в конденсатор 6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
