УПРАВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ СИСТЕМАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
DOI:
https://doi.org/10.57070/2307-4497-2023-3(45)-39-46Ключевые слова:
АСУ ТП, локальные системы управления, многоагентные системы, цифровые советчикиАннотация
Рассмотрена проблема, возникающая в системах с множеством последовательных отдельно управляемых технологических контуров и агрегаты. Эти контуры на входе и выходе имеют технологические связи с соседними, но на уровне управления их интеграция в производство предусматривает только передачу информационных параметров оператору всего технологического комплекса. Оператор, зачастую, не успевает обработать весь поток поступающей информации и правильно принять корректирующие решения. Это приводит к проблемам взаимного влияния контуров и агрегатов друг на друга, которое снижает эффективность управления, качество готовой продукции и может приводить к внеплановым простоям и аварийным ситуациям. В качестве решения предлагается возложить некоторые функции управления производством на основную АСУ ТП, выделив специальный технологический контроллер и подсеть для управления локальными системами управления и регулирования. С помощью специальных подсистем (агентов) можно ввести корректирующие воздействия в технологические уставки и параметры каждого контура так, чтобы минимизировать отклонения заданных значений готовой продукции всего комплекса. В случае современного производства роль таких агентов играют цифровые советчики, но они выдают только возможные варианты решений и оставляют выбор за человеком (оператором). При достаточной эффективности отлаженных советчиков, построенных на базе физико-химических, балансовых, технологических, статистических, нейросетевых, экспертных (или комбинированных) натурно-математических и физико-химических моделей, предлагается их перевести из советующего в автоматический режим. В качестве примера приведена схема комплекса технических средств АСУ ТП главного корпуса обогатительной фабрики «Шахта № 12». В качестве сложности реализации такого решения отмечена закрытость локальных систем управления, особенно зарубежных, в качестве решения предложено применение методов комплексного реверс-инжиниринга.
Библиографические ссылки
Есенбаев Т.Д. Автоматизация проектирования систем локального управления в АСУ ТП АЭС. В кн.: Сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения вузовской науки: от теории к практике», Кумертау, 21 апреля 2022 г. Мелеуз: Государственное унитарное предприятие «Мелеузовская городская типография», 2022. С. 48–52.
Загидулин И.Р., Саламатин А.С., Макаров Г.В., Коршунов С.Ю. Особенности интеграции локальных систем управления в АСУТП обогатительной фабрики. В кн.: Системы автоматизации (в образовании, науке и производстве). AS'2021. Труды XIII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), Новокузнецк, 2-3 декабря 2021 г. Новокузнецк: ИЦ СибГИУ, 2021. С. 155–159.
Tsiryapkina A.V.,Myshlyaev L.P., Ivushkin K.A., Gracheva V.V. Control systems for objects with positive internal feedback // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. P. 943–948. https://doi.org/10.3103/S0967091215120141
Албагачиев А.Ю., Краско А.С., Радайкин Д.А. Необходимость применения автоматизированных систем в 21 веке. Предпосылки появления цифрового производства // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2023. № 2. С. 62–74.
Ghobakhloo Morteza. Industry 4.0, Digitization, and Opportunities for Sustainability // Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 252. P. 119869. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119869
Görner S., Luse A., Maheshwari N., Malladi R., Mori L., Samek R. The potential of advanced process controls in energy and materials // McKinsey & Company, 2020. URL: https://www.mckinsey.com/industries/metals-and-mining/our-insights/the-potential-of-advanced-process-controls-in-energy-and-materials#/. (Дата обращения: 28.08.2023).
Helgers H., Schmidt A, Lohmann L.J., Vetter F.L., Juckers A,. Jensch C., Mouellef M., Zobel-Roos S., Strube J. Towards Autonomous Operation by Advanced Process Control-Process Analytical Technology for Continuous
Biologics Antibody Manufacturing // Processes. 2021. Vol. 9. No. 1. P. 172. https://doi.org/10.3390/pr9010172
Клебанов Д.А., Макеев М.А. Цифровые советчики для угольной промышленности. Методология внедрения // Уголь. 2022. № 8 (1157). С. 112–115. https://doi.org/10.18796/0041-5790-2022-8-112-115
Спирин Н.А., Лавров В.В., Рыболовлев В.Ю., Шнайдер Д.А., Краснобаев А.В., Гурин И.А. Цифровая трансформация пирометаллургических технологий: состояние, научные проблемы и перспективы развития // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 64. № 8. С. 588–598. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-8-588-598
Chambers R., Beaney P. The potential of placing a digital assistant in patients' homes // British Journal of General Practice. 2019. Vol. 70. No. 690. P. 8–9. https://doi.org/10.3399/bjgp20X707273
Евтушенко В.Ф., ИвушкинА.А., Венгер К.Г. О натурно-модельном подходе и теории подобия применительно к системам управления. В кн.: Системы автоматизации в образовании, науке и производстве. AS'2019. Труды XII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), Новокузнецк, 28 – 30 ноября 2019 г. Новокузнецк: ИЦ СибГИУ, 2019. С. 21–24.
Емельянов С.В., Коровин С.К., Мышляев Л.П. Теория и практика прогнозирования в системах управления. Кемерово; Москва: Издательское объединение «Российские университеты»: Кузбассвузиздат АСТШ. 2008. 487 с.
Krasovskii A.A., Platov A.S. Stability, Control and Differential Games: Proceedings of the International Conference. Lecture Notes in Control and Information Sciences – Proceedings, Yekaterinburg, 16-20 September 2019. Switzerland: Springer Nature, 2020. P. 27–37. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42831-0_3.
Amrit R., Canney W., Carrette P., Linn R., Martinez A., Singh A., Skrovanek T., Valiquette J., Williamson J., Zhou J., Cott B.J. Platform for Advanced Control and Estimation (PACE): Shell's and Yokogawa's Next Generation Advanced Process Control Technology // IFAC-PapersOnLine. 2015. Vol. 48. No. 8. P. 1–5. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015. 08.148
Вяткин А.Ю., Смирнов Д.В., Кочетов И.А. Многоагентные системы как возможность реализации систем поддержки принятия решений. В кн.: Электронные средства и системы управления. Материалы докладов
Международной научно-практической конференции. 2015. № 1-2. С. 234–238.
Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. Москва: Энергия, 1973. 439 с.
Мышляев Л.П., Ивушкин А.А., Евтушенко В.Ф., Бурков В.Н., Макаров Г.В., Буркова Е.В. Применение физических моделей в задачах испытания и настройки систем управления (на примере установки сжигания водоугольного топлива). В кн.: Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2015.№ 2. С. 211–218.
Hewing L., Wabersich K.P., Menner M., Zeilinger M.N. Learning-based model predictive control: Toward safe learning in control // Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems. 2020. Vol. 3. P. 269–296. http://dx.doi.org/10.1146/annurev-control-090419-075625
Berberich J., Köhler J., Müller M.A., Allgöwer F. Data-driven model predictive control with stability and robustness guarantees // IEEE Transactions on Automatic Control. 2020. Vol. 66. No. 4. P. 1702–1717. https://doi.org/10.1109/TAC.2020.3000182
Kuhn M., Johnson K. Feature engineering and selection: A practical approach for predictive models. Chapman and Hall/CRC; 2019. 310 p. http://dx.doi.org/10.1080/00031305.2020.1790217
Горяйнов С., Красильников А., Райффершайд А., Кланке Ш. Предиктивный ассистент контроля качества МНЛЗ. В кн.: Литейное производство и металлургия, 2017. Беларусь. Сборник трудов 25-й Международной научно-технической конференции, Минск, 18-19 октября,Минск: БНТУ, 2017. С. 169–179.
Тагильцев-Галета К.В., Кольчурина И.Ю., Коршунов С.Ю., Макаров Г.В. Концепция системного реверс-инжиниринга в условиях комплексного замещения производственных технологий. В кн.: Современные технологии и реверс-инжиниринг. Сборник статей Всероссийских научно-практических конференций («Современные технологии: проблемы и перспективы», 17 – 20 апреля 2023 г. «Перспективные технологии реверс-инжиниринга и быстрого прототипирования», 10-12 мая 2023 г.) / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Севастопольский государственный университет, Политехнический институт, Севастополь: ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», 2023. С. 184–187.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Сергей Юрьевич Коршунов, Георгий Валентинович Макаров, Игорь Рамильвеч Загидулин, Максим Максимович Свинцов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
