Введение к работе
Развитие управления технологическими процессами при электролизном получении алюминия по-прежнему актуально ввиду огромной потребности в этом металле и все еще недостаточной автоматизации объекта
Известны авторитетные зарубежные разработки фирм SIEMENS (Германия), Barry Welch (Австралия), Soderlend (Индия) и др. Российский опыт обобщен в разработках компаний. «ТоксСофт» (АСУ ТП ТРОЛЛЬ, премия Правительства РФ, 2004 г ), SINETIC, ВАМИ, ГИПРОЦВЕТМЕТ и др Уральский опыт - это УАЗ, г Каменск-Уральский, БАЗ, г Краснотурьинск, кафедра легких металлов УГТУ-УПИ, РУСАЛ, НИИ «Уралалюминий» и др.
Среди российских ученых, внесших большой научный вклад в дело повышения эффективности автоматизированных систем управления, в т ч технологическими процессами, следует отметить- А.И Берга, В.МГлушкова, С В Емельянова, В.Б Колмановского, АМЛяпунова, Г И Марчука, НН Моисеева, А.А.Самарского, В М.Тихомирова и многих др, а также зарубежных М Атанса, М Майкольма, К Моулера, Д Ортегу, К Райнша, У Пула, Дж Форсайта, Р Ховарда, Т.Юкобори и др.
Уральская наука в этой области связана с именами Н Н Красовского, А Ф Сидорова, В.Г Лисиенко, Б.Б Зобнина, С Л Гольдштейна, Н.А Спирина, В И Кузякина и др Задачам автоматизации электролиза алюминия на ОАО «БАЗ-СУАЛ» посвящены диссертационные исследования Гребнева С.А, Гомера К Г, Меньшикова В А
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с концепцией промышленной политики Свердловской области и целевых научно-исследовательских программ министерства металлургии при правительстве Свердловской области, в том числе в рамках
- Программы реализации государственной промышленной политики в металлургической отрасли Свердловской области, включая горнорудные предприятия, предприятия черной и цветной металлургии, огнеупорного
производства, добычи и переработки драгоценных и редкоземельных металлов, а так же определения стратегических приоритетов развития отрасли как основы реформирования и развития регионального промышленного комплекса,
- Программы содействия в техническом перевооружении и реконструкции металлургических предприятий, в освоении и выпуске конкурентоспособной продукции;
Объект исследования - автоматизированная система учета массы электролизного продукта на примере филиала ОАО «БАЗ-СУАЛ»
Предмет исследования - развитие автоматизированной системы учета массы электролизного продукта
Основная гипотеза диссертационного исследования.
Развитие автоматизированной системы учета массы электролизного продукта возможно за счет прототипирования мирового опыта, структурирования предпосылок, моделирования структур и процессов на основе методологии и инструментария системной интеграции
Цели и задачи:
Глобальная цель - устойчивое развитие производства и сбыта электролизного продукта в условиях вхождения в мировую экономику с передачей знаний в будущее.
Локальная цель \ - получение нового знания (в виде пакета моделей) об автоматизации учета массы электролизного продукта.
Локальная цель 2 - использование новых знаний в интересах развития автоматизированной системы учета массы электролизного продукта в условиях работающего предприятия
Задачи:
литературно-аналитический обзор проблематики автоматизации учета массы электролизного продукта с выходом на пакет прототипов,
анализ предпосылок для развития автоматизированной системы учета массы электролизного продукта;
получение пакета моделей в интересах развития интегрированной автоматизированной системы учета массы электролизного продукта в составе структурных, алгоритмических, кортежных, критериальных и др нотаций,
развитие интегрированной автоматизированной системы учета массы электролизного продукта до АСУ «Масса» и ее модификаций;
апробация предлагаемых технических решений и оценка их эффективности в условиях действующего предприятия.
Научная новизна результатов исследования
предложен 3-х-ранговый пакет прототипов для автоматизированной системы учета массы электролизного продукта, включающий один прототип нулевого ранга, три прототипа первого ранга и пять прототипов второго ранга,
в рамках системного подхода проструктурированы предпосылки для развития автоматизированной системы учета массы электролизного продукта, включающие структуру заинтересованных субъектов, пакет формул для расчетов, алгоритмы деятельности, локальные автоматизированные системы предприятия,
создан пакет структурных моделей 9 прототипов, положенный в основу развития ИАС УМЭП;
разработан пакет моделей, развивающий прототипные нотации, отличающийся методологической полнотой и оригинальностью решений на уровне структур, алгоритмов, организационно-технологических диаграмм, информационных описаний
Практическая ценность работы
предлагаемые решения использованы в условиях действующего предприятия - филиала ОАО «БАЗ-СУАЛ», г Краснотурьинск, в период 2003-2008 гг,
получен акт внедрения отдельных новых технических и организационных решений, связанных с взвешиванием и его автоматизацией
Апробация результатов
Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались на НТК «Алюминий Урала», г. Краснотурьинск, 2003-2007 гг, на научных семинарах кафедры вычислительной техники УГТУ-УПИ, 2007-2008 гт, на НТС ОАО «БАЗ-СУАЛ», 2007-2008 гг
Публикации результатов По теме диссертации имеется 7 публикаций
Структура диссертационного исследования приведена на рис 1
Спецификация к рис 1
(подпроекты 1 1 1 - проблема учета массы электролизного продукта, 1 1 2 - проблема автоматизированной системы учета массы электролизного продукта, 1 1 3 - проблема интегрированной автоматизированной системы учета массы электролизного продукта, 1 2 1 - аналоги автоматизированных систем учета массы электролизного продукта, 1 2 2 - аналоги развития сложных систем, 1 3 1 - выход на прототипы, 1 3 2 - критика прототипов, 1 4 1 - гипотезы для прототипа 0-го ранга, 1 4 2 - гипотезы для прототипов 1-го ранга, 1 4 3 - гипотезы для прототипов 2-го ранга, структурные модели прототипов 2 1 1 - 0-ой ранг, 2 1 2 - 1-ый ранг, 2 1 3 - 2-ой ранг, предлагаемые технические решения 22 1-структуры, 2 2 2 - общие алгоритмы, 2 2 3 - критерии, 3 1 1 - формулы для расчета массы алюминия, 3 1 2 - основные факторы, 3 1 3 - частные алгоритмы, 3 2 1 - управление движением анода, 3 2 2 - управление током, 3 2 3 - управление загрузкой, 3 2 4 - управление выпивкой металла, 3 3 1 - мониторинг оргструктур, 3 3 2 - мониторинг исполнителей,
-
3 3 - мониторинг ресурсов, 3 3 4 - мониторинг продукта, 4 1 1 - организационная диаграмма, 4 1 2 - технологическая диаграмма, 4 2 1 - основа для выделения инфопотоков,
-
2 2 - диаграмма главных инфопотоков, инфологические модели 4 3 1 - выливки и литья, 4 3 2 - ОТК ЦЗЛ, 4 3 3 - технологических параметров, 4 3 4 - ввода с пультов, 4 3 5-выливки и литья 6-ой серии, 4 3 б - технологических параметров 6-ой серии, информационные сети 4 4 1 - АСУ «МАССА», 4 4 2 - локальные схемы автоматизации, 5 2 1 - экономико-математическая модель, 5 2 2 - функции планово-экономического отдела, 5 2 3-эффект от внедрения)
Заказ
Состояние области знания
Программа I. Состояние проблемы автоматизации учета массы продукта в электролизных технологиях
Прост-11 Литературно-аналитический обзор
Подпроекты
Проект 1 2 Аналоги
Проект U Прототипы
Подпроекты
Программа 2. Модели АС УМЭП
Программа 3. Предпосылки предприятия для развития ИАС УМЭП
Программа 4. Развитие ИАС УМЭП
Проект 4J Мифологические модели БД
Проект 4 4 Информационная сеть
Подпроекты
Программа 5. Оценка эффективности предложенных решений
Проект5.1 Эталность
реинжиниринга
Проект 5.2 Экономическая оценка
Подпроекты
Проект 5J Элементы внедрения
Выполненный + заказ
I Новые знания, ио&ые решения
Рис 1 Структура диссертационного исследования