ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относиться к системам управления, а именно к системам, связанным с получением информации и принятию решений по управлению объектами на основе электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Заявляемое техническое решение может быть использовано для оценки информации и принятия командного решения, а также для управления производственными или иными комплексами и /или входящими в их состав структурными единицами.
Известна система управления на базе ЭВМ, содержащая источники информации с размещенными в них датчиками, устройства накопления и переработки информации, каналы управления и передачи информации и компьютерные терминалы (свидетельство на ПМ №1559, кл. G 11 В 5/00, 1996).
Недостатком указанного устройства является ограниченная область применения, в частности, неприменимость в данном виде для регулирования производственной деятельности предприятия.
Известна система управления производственной деятельностью, состоящая из вычислительного комплекса на основе ЭВМ, системы терминалов, связанных с различными базами данных и иными источниками информации, а также командными устройствами и функциональными блоками различных направлений.
К числу баз данных и командных устройств относятся, в частности, системы отслеживающие технологические, финансовые, сбытовые и иные вопросы, а также проблемы оперативного руководства (Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Введение в системный анализ и моделирование химико-технологических процессов и систем. - М; МХТИ, 1984, с.5-76).
Недостатком указанной системы является применение негибкой системы управления не позволяющей осуществлять коррективы производства в быстро меняющихся условиях.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому решению является информационно-управляющая система (ИУС), включающая в себя вычислительный комплекс с базами данных, блок принятия решений, блок обеспечения, связанные каналами связи с производственными и иными модулями, и исполнительные структуры (свидетельство на ПМ №14093, кл. G 11В 5/00, 1999).
Данная система рассматривает глобальные основы информационно-управленческих систем, однако в применении к промышленным предприятиям и реальным ситуациям, в частности, для контроля за состоянием оборудования и его своевременным ремонтом и заменой, нуждается в конкретизации.
Задачей решаемой авторами являлось создание информационно-управляющей системы для предприятий химической и нефтехимической промышленности, для которых характерна необходимость учета большого количества постоянно меняющихся факторов (связанных, например, с протеканием технологических процессов на отдельных установках и различной степенью износа оборудования, наличием широкой номенклатуры последнего и т.д.), потребностью в оперативном решении большого количества проблем.
Указанная задача решалась тем, что в предлагаемой ИУС вычислительный комплекс состоит из центрального вычислительно центра, и связанных с ним каналами обратной связи базовых и специализированных коммуникационных узлов; причем система дополнительно содержит автоматизированную систему управления технологическим процессом, связанную каналами связи с
центральным вычислительным центром, блоком принятия решений и базовыми и специализированными коммуникационными узлами. При этом в качестве специализированных коммуникационных узлов она содержит коммуникационные узлы центральной заводской лаборатории, ремонтной службы и службы обеспечения.
Кроме того, в состав ИУС дополнительно входят датчики постоянного действия, связанные каналами связи с базовыми коммутационными узлами; специализированные датчики, связанные каналами связи с коммуникационными узлами центральной заводской лаборатории и ремонтной службы.
Указанные изменения ИУС позволяют в реальном времени обеспечить связь между состоянием используемого оборудования и осуществляемыми технологическими процессами, проводить своевременный контроль и ремонт используемой техники, оптимизировать использование специализированного оборудования и персонала, что приводит к повышению безопасности химических и нефтехимических производств и позволяет улучшить экономические показатели.
Общая схема ИУС приведена на фиг.1, где используются следующие обозначения:
1 - центральный вычислительный центр (ЦВЦ);
2 - система баз данных (БД);
3 - автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП);
4 - блок принятия решений (БПР);
5 - базовый коммутационный узел (БКУ);
6-8 - специализированные коммуникационные узлы (КУ), в состав которых входит:
КУ центральной заводской лаборатории (КУ ЦЗЛ) 6, КУ ремонтной службы (КУ PC) 7;
КУ службы обеспечения (КУ СО) 8;
9 - датчики постоянного действия (ДПД);
10 - специализированные датчики (ДС);
11 - коммуникационные каналы связи (КС);
12 - исполнительные структуры (ИС);
13 - источники внешней информации (ВИ).
ЦВЦ 1 выполняется на базе ЭВМ и служит для приема и обработки информации об осуществляемых технологических процессах и состоянии действующего и резервного оборудования предприятия. ЦВЦ 1 связана каналами обратной связи с БД 2, АСУ ТП 3, БПР 4, БКУ 5 и специализированными КУ. При необходимости, может быть связана с другими имеющимися на предприятии системами и службами.
БД содержит информации обо всем используемом оборудовании, условиях его работы и обслуживания, результатах проверок, а также нормативные и иные источники, определяющие требования к оборудованию данного типа. БД связана каналом обратной связи с ЦВЦ 1 и может быть связана КС 11 с ВИ 13 и АСУ ТП 3.
АСУ ТП 3 служит управления технологическими процессами предприятия. АСУ ТП 3 связана каналами обратной связи с ЦВЦ 1, БПР 4 и, при необходимости, с БУК 5 и специализированными КУ 6-8 и ИС 12.
БПР 4 предназначен для оценки информации, поступающей от ЦВЦ 1, принятия решений и выдачи команд соответствующим структурам на их исполнение. БПР 4 связана каналами обратной связи с ЦВЦ 1 и АСУ ТП 3, а также при необходимости с КУ 5-8.
БКУ 5 расположен в отдельных подразделениях или группах подразделений предприятия. БКУ 5 накапливает информацию о состоянии оборудования в данном технологическом подразделении, имеет каналы получения информации от ДПД 9 и связан каналом обратной связи с ЦВЦ 1 и ИС 12.
КУ ЦЗЛ 6 содержит информацию о результатах периодических осмотров действующего оборудования. Он связан каналами обратной связи с ИС 12 ЦЗЛ и ЦВЦ 1, а также коммуникационными каналами с ДС 10.
КУ PC 7 предназначен для контроля работ по замене и ремонту действующего оборудования, связан каналами обратной связи с АСУТП 3, с ЦВЦ 1 и ИС 12 ремонтной службы, может быть оборудован КС 11 с ДС 10.
КУ СО 8 предназначен для контроля наличия резервного оборудования и запчастей на предприятии и обеспечение его своевременного заказа. КУ СО 8 связан каналами обратной связи с ЦВЦ 1, КУ 6-8, ИС 12, а также ВИ 13.
ДПД 9 включают в себя датчики контролирующие концентрацию веществ. В частности, характеризующих коррозию оборудования (ионы железа, хлора, аммония и т.д.), рН среды и иные параметры в технологических жидкостях; температуру среды и поверхностей оборудования и иные параметры. Датчики могут быть расположены как на самом оборудовании, так и на системах коммуникации (трубопроводах). ДПД 9 передают информацию по КС 11 через БКУ 6 в КУ ЦЗЛ 7 и ЦВЦ 1.
ДС 10 включает с себя систему датчиков и оборудования для проведения специализированных исследований состояния оборудования неразрушающими методами, в частности, с помощью спектрального анализа, ультразвуковой техники и т.п. ДС 10 передают информацию по КС 11 через БКУ 6 или КУ PC 7 в КУ ЦЗЛ 7 и ЦВЦ 1.
ИУС работает следующим образом.
В текущем режиме ДПД 9, размещенные непосредственно на оборудовании производственных подразделений, собирают информацию о состоянии контролируемых параметров объекта и передают ее в БКУ 5, где она дифференцируется по объектам контроля по каналам связи передаются через ЦВЦ 1 в БД 2.
Периодически, по установленному графику, находящемуся в БД 2, ЦВЦ 1 передает в КУ ЦЗЛ 6 команду на осуществление периодического контроля с помощью ДС 10. информация с ДС 10 поступает через КУ ЦЗЛ 6 в ЦВЦ 1, где
сопоставляется с данными о данной единице оборудования в БД 2 и передает полученные результаты для рассмотрения в БПР 4. По итогам рассмотрения, БПР 4 отдает команду через ЦВЦ 1 на сохранение информации в БД 2 и, при необходимости, команду либо на проведение дополнительных исследований КУ ЦЗЛ 6, либо на корректировку технологического процесса в АСУ ТП 3 и осуществление ремонтных работ через КУ PC 7 на ИС 12.
По заявке КУ PC 7 или в ходе текущих работ ЦВЦ 1 формирует заказ через КУ СО 8 на поставку оборудования и запчастей в ВИ 13. Информация о заказе, а также иная информация, поступающая на предприятие из ВИ 13 сохраняется в БД 2.
Преимуществами указанной системы является повышение надежности работы оборудования химических производств, а также возможность формирования дополнительных требований к эксплуатации, ремонту технологического оборудования в условиях меняющихся технических, экономических, экологических и социальных факторов внешней среды.