Основные направления и принципы создания автоматизированных систем управления на рудниках

Горное дело

Н.   В. МЕЛЬНИКОВ, академик

В решениях XXV съезда КПСС большое внимание уделено задачам совершенствования форм к методов руководства народным хозяйством. Одним из основных направлений реализации этих задач в горнорудной промышленности является создание автоматизированных систем управления производством и технологическими процессами на рудниках и горно-металлургических комбинатах.

Разработка АСУ является важнейшим средством не только сокращения и ограничения численности управленческого аппарата и затрат на его содержание, но прежде всего средством повышения уровня руководства на основе всестороннего анализа состояния горных работ и наиболее рационального использования всех имеющихся ресурсов. В автоматизированных системах управления используются новейшие достижения в области организации управления производством, современные математические методы обработки информации и принятия решений, а также разнообразные технические средства, включая ЭВМ.

В последние годы работы но созданию и внедрению АСУ на горных предприятиях в нашей стране и за рубежом значительно активизировались. Наибольшие результаты достигнуты в области создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). Более широкое развитие как по комплексу решаемых задач, так и техническому обеспечению АСУТП получили на угольных предприятиях. На некоторых угольных шахтах в автоматизированном режиме работает вся технологическая линия «забой — подъем» (шахты «Прогресс» производственного объединения «Новомосковскуголь», «Октябрьская» производственного объединения «Донецкуголь», «Ян» в ПНР, им. Запотоцкого в ЧССР, шахты «Бнверкоутс» 1! «Боулд» в Англии и др.).

На подземных рудниках автоматизация управления забойными операциями и механизмами в отличие от угольных шахт связана с большими трудностями, вызванными сложными горно-геологическими условиями, а также особенностью применяемой забойной техники и технологии ведения очистных работ. Поэтому автоматизированные системы управления технологическими процессами и производством получили па горнорудных предприятиях меньшее распространение, а для рудников с подземным способом добычи находятся лишь в стадии разработки.

Создание автоматизированных систем управления является комплексной системотехнической проблемой и требует решения большого числа сложных и взаимосвязанных вопросов: выявления и классификации задач, решение которых необходимо для управления рудником; их постановки, алгоритмизации и программирования; организации информации; выбора технического оснащения; распределения функций между административно-диспетчерским персоналом и ЭЦВМ; синтеза рациональной структуры АСУ и некоторых других.

Проведенные работы в этой области за последние годы дали ряд важных научных и практических результатов, которые позволили определить принципы разработки автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП) и формирования их структуры на подземных рудниках, создать существенный задел в области экономико-математического моделирования, формирования и выбора вариантов ведения горных работ, а также приступить к практической работе по созданию и внедрению АСУП на различных рудниках.

Разработанные в Секторе физико-технических горных проблем ИФЗ АН СССР системные, экономико-методологические и организационно-технические принципы управления могут быть основой создания АСУ на горнорудных предприятиях и уже используются при составлении технической документации.

К основным из принципов создания АСУ па рудниках относятся:

— построение общей экономико-организационной модели (ЭОМ) управления горным производством, в которой отражается сущность процесса управления и его особенности в конкретных условиях. Разработка

ЭОМ осуществляется на базе системного технико-эко- номнческого анализа существующей технологии и организации рудничного производства, в результате чего выявляются внутренние и внешние взаимосвязи между отдельными звеньями и элементами рудничного производства, определяются основные контуры будущей АСУП, принципиальная схема ее функционирования. В ЭОМ отражается возможность выбора вариантов ведения горных работ, определяется критерий их оценки, устанавливается возможность обеспечения ресурсами для реализации управляющих воздействий и возможность получения информации для принятия решений;

— синтез единой системы управления рудничным производством. Данный принцип предполагает согласование критериев, перечня и содержания показателей при переходе от одной модели к другой, подготовку единых нормативно-справочных, оперативных и статистических данных, согласование временного графика расчета отдельных задач и передачи результатов для решения других задач, определение источников и частоты поступления первичных данных в соответствии с режимом и графиком функционирования АСУ;

— оптимальность управления, обеспечиваемая рассмотрением большого числа вариантов решения каждой конкретной хозяйственной задачи на руднике;

— автоматизация всех этапов решения задач на ЭЦВМ, включая формирование вариантов ведения горных работ и расчет технико-экономических показателей по каждому из них. Осуществление этого принципа позволяет оперативно «просмотреть» па ЭЦВМ большое число вариантов и исключить очень сложную и трудоемкую работу формирования их «вручную»;

— обеспечение необходимой надежности управленческих решений, вызванное условиями обязательного выполнения требования по количеству и качеству добываемых руд взаимосвязанными предприятиями по их переделу. Важность соблюдения этого принципа возрастает в условиях замкнутого горно-металлургического цикла производства металлов на комбинатах, где показатели по объему добычи руд, их обогащение и металлургический передел сбалансированы и находятся в строгом соответствии друг с другом;

— разработка типовых проектных решений (ТПР) h АСУ, что предусматривает создание АСУ на конкретных рудниках с помощью блочного проектипования. В качестве готовых блоков используются ТПР. которые. как правило, должны прорабатываться до стадии рабочего проекта с соответствующим математическим программным обеспечением. Разработанные ТПР с небольшими изменениями, в виде привязки и стыковки могут применяться на различных рудниках с аналогичной технологией;

— поэтапные разработка, внедрение, а также непрерывное развитие АСУ, которые предусматривают сдачу системы в эксплуатацию в несколько очередей, совершенствование и расширение круга задач, связанных с изменениями в самом процессе горного производства.

Обоснована необходимость использования и других принципов, которые в совокупности определяют методологические основы разработки АСУП рудничным производством. Оии основаны на системном подходе к горному производству, в рамках которого взаимодействуют и активно влияют друг на друга различные горно-геологические, технологические, технические и социально-экономические факторы. Следует иметь в виду, что каждый из принципов в отдельности отражает лишь ту или иную особенность создания и дальнейшего функционирования АСУП и, естественно, не может характеризовать систему управления в целом. Только совместное их использование может явиться основой эффективного проектирования и использования АСУ на рудниках.

Большинство проблем, связанных с разработкой и внедрением АСУ, являются новыми и требуют участия специалистов различных профилей: технологов, экономистов, математиков, специалистов по вычислительной технике и др.

Дополнительные трудности при создании и освоении каждой конкретной АСУ состоят в том, что различные специалисты свою роль в решении данной проблемы обычно понимают с точки зрения их специализации, без учета общей концепции разработки системы.

Разработчики и потребители первых опытных систем кроме непосредственной разработки и освоения системы вынуждены одновременно заниматься вопросами методическими, терминологическими и организационными, зачастую не имея достаточного предварительного опыта. Поэтому при дальнейших разработках АСУ важно максимально использовать приобретенный опыт.

В этой связи ознакомление горной общественности с публикуемыми на страницах «Горного журнала» статьями будет полезно широкому кругу специалистов, занимающихся созданием АСУ на рудниках.

Промышленность

Лучший выбор, по доступной цене - автодержатели.