Рис. 9.3. САУ компрессорной станции на базе аппаратуры УКАС

Д — датчик давления сжатого воздуха в пневмосети; РД — регулятор давления; КС — кол­лектор станции.

10. Автоматизированные системы управления технологическими процессами на горных предприятиях

Под автоматизацией управления понимается замена физическо­го и умственного труда человека, затрачиваемого на управление работой технических средств.

Автоматизация управления предприятием может осуществ­ляться двумя методами. Первый метод заключается в раз­делении всей совокупности проблем управления предприятием на обособленные задачи, которые изучаются и решаются от­дельно, не будучи связанными со смежными задачами. Решения, найденные для других задач, при этом во внимание не прини­маются.

Задачи могут решаться в определенной логической последо­вательности или параллельно, в зависимости от существующих ограничений экономического, технического или организационно­го характера. Достоинства метода заключаются прежде всего в том, что автоматизация управления по отдельным задачам не вызывает необходимости глубокого изменения структур в си­стеме управления. Задачи управления зачастую и выбираются так, чтобы их автоматизация не затрагивала общей структуры существующих подразделений предприятия.

Метод позволяет подразделить совокупность процедур управ­ления предприятием на такое число задач, которое ограничива­ется только условием достижения наилучшего результата. По­этому выделяются и решаются в первую очередь те задачи и в таком объеме, чтобы их решение было связано с получением прямых положительных результатов.

Такие ограничения в количестве и объеме автоматизируемых задач управления неизбежно повышают эффективность автома­тизации. Преимущества метода проявляются и в самой органи­зации решения задач автоматизации управления. Каждая за­дача решается одним коллективом разработчиков, который спе­циализирован на задачах (или на одной задаче) такого типа. Отпадает необходимость работ по увязке многочисленных задач управления в единую систему. Существуют возможности оценки затрат на разрабатываемую задачу, в частности, затрат машин­ного времени, что позволяет точно определять расходы на ее решение.

С помощью этого метода разработчики могут тесно сотруд­ничать с теми подразделениями предприятия, которые наиболее заинтересованы в автоматизации решения конкретных задач, что повышает качество и эффективность разработки.

Основной недостаток метод – трудность сопряжения разра­ботанных в отдельности задач, обеспечения взаимного обмена и координации при их эксплуатации. Большие трудности связаны с расширением задач, функционирующих изолированно друг от друга. Приходится существенно перерабатывать информа­ционное и математическое обеспечение. В большинстве слу­чаев речь идет практически о новом решении уже рассчитанной задачи.

Недостаток метода проявляется также в слабом влиянии на совершенствование структуры управления предприятием. Авто­матизация управления предприятием обычно создает благопри­ятные возможности для модернизации самой структуры управ­ления и сопровождается ее существенной перестройкой. Эти возможности в данном случае практически не реализуются.

Решение отдельных задач управления предприятием связано с использованием в разных задачах одной и той же информа­ции в различных сочетаниях исходных показателей. Это приво­дит к появлению избыточных массивов данных, равно как и процедур их обработки.

Из приведенной характеристики метода можно сделать вы­вод, что его использование не позволяет обеспечить системное решение проблемы автоматизации управления предприятием как единым технологическим, организационным и экономическим механизмом и это является главным недостатком метода.

Второй метод – системный – заключается в автомати­зации системы управления предприятием, т. е. управления по принципу системного подхода. Потоки данных всех видов, ис­пользуемых в управлении, образуют сложную информационную систему. Для автоматизации ее функционирования необходимо:

а) дать описание информационной системы предприятия (от­расли);

б) разделить систему на информационные подсистемы;

в) разработать автоматизированные информационные подси­стемы с учетом их взаимосвязей;

г) создать автоматизированную систему управления путем соединения отдельных информационных подсистем.

Здесь важна совместимость информационных подсистем, ко­торая достигается путем создания некоторых общих массивов информации и обеспечения обмена информацией между раз­личными подсистемами.

Автоматизация управления по системному методу обеспечи­вает интеграцию управления предприятием. Это всегда приво­дит к необходимости значительного изменения существующей структуры управления предприятием, так как применяются не­которые общие для всех подразделений массивы информации и однократная регистрация данных, используемых различными подразделениями.

К недостаткам метода относятся:

большая трудоемкость и длительность создания автоматизи­рованной системы управления;

необходимость изменения сложившейся структуры управле­ния предприятием даже в том случае, если существующая структура достаточно эффективна;

высокая стоимость автоматизированной системы управления и трудность точного определения экономического эффекта.

Таким образом, автоматизация управления по системному методу приводит к созданию автоматизированных систем управ­ления.

Автоматизированная система управления – человеко-машин­ная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обра­ботку информации, необходимой для организации управления в различных сферах человеческой деятельности.

В этом определении отражены две особенности, отличающие АСУ от САУ (системы автоматического управления). Первая заключается в том, что АСУ – человеко-машинная система. Здесь человек принимает основные решения, а ЭВМ отбирает и устраняет избыточную информацию, а также облегчает дове­дение принятых решений до исполнителя. Вторая особенность состоит в том, что в АСУ осуществляются автоматизированный сбор, обработка и хранение больших объемов информации. По­скольку информация и методы ее обработки в различных сфе­рах деятельности человека характеризуются весьма широким спектром, в АСУ для обработки информации применяют универ­сальные ЭВМ, ориентированные на широкий класс задач и име­ющие развитую систему команд, многоуровневую внешнюю па­мять большого объема, систему разнообразных внешних уст­ройств для ввода и отображения информации.

Важным отличием АСУ от САУ является время реакции на поступающие сообщения, которое может исчисляться часами, сутками и более продолжительными периодами, т. е. система работает в режиме времени, отстающем от реального.

В рамках САУ роль человека сводится к контролю процес­са управления и корректировке автоматически вырабатываемых решений в сложных ситуациях.

Автоматизированные системы управления классифицируются по ряду признаков.

По уровню управления.

Перечисленные АСУ функционируют как автономно, так и в составе АСУ более высокого уровня.

По характеру объекта управления.

Автоматизированная система организационного управления (АСОУ) служит для управления всеми видами хозяйственной деятельности людей. Подобные системы называют также эконо­мико-организационными АСУ, поскольку управление хозяйствен­ной деятельностью осуществляется экономическими и организа­ционными методами.

Различают автоматизированные системы, управления техно­логическими процессами (АСУТП) и интегрированные АСУ (ИАСУ), предназначенные для управления хозяйственной дея­тельностью и технологическими процессами.

По роли человека в процессе управления.

Информационные АСУ обеспечивают сбор, обработку, хране­ние и выдачу информации о различных аспектах хозяйственной деятельности.

Советующие АСУ наряду с выполнением функций информа­ционных АСУ подготавливают возможные варианты решений задач управления и выдают справки по запросу.

Управляющие АСУ предназначены для оперативного управ­ления производством и технологическими процессами, когда тре­буется высокая частота выдачи управляющих воздействий. В этих системах формируются управляющие воздействия и роль человека сводится к принятию наиболее важных решений, а так­же к контролю процесса управления.

По функциональному назначению выделяются автоматизированные системы, предназначенные для решения родственных, однородных функциональных задач управления. Таких систем достаточно много, наиболее типичные из них: АСУ планированием, АСУ материально-техническим снабжением, АСУ качеством продукции, АСУ финансовой деятельности, АСУ транспортом.