Файл: Крылов Н.В. Организация и планирование кислородного производства [учеб. пособие].pdf

В кислородных производствах могут быть применены сле­ дующие системы управления:

1. Локальная система автоматического регулирования, конт­ роля и управления отдельными технологическими процессами.

2.Система управления производством с рядом элементов воздействия на локальные системы, при этом системы автома­ тического регулирования отдельных процессов объединяются системой централизованного оперативного управления всем производством в целом.

3.Система управления заводом, контролирующая работу отдельных цехов (производств), общезаводских служб и ма­ териальных потоков. Эта система, объединяя локальные систе­ мы и системы управления отдельными производствами, предус­ матривает: а) оперативное планирование отдельных произ­ водств; б) сбор информации, необходимой для расчета и ана­ лиза технико-экономических показателей работы предприятий,

осуществление этих расчетов и анализа с выработкой конкрет­ ных оптимальных рекомендаций по дальнейшей деятельности предприятия; в) материальный и бухгалтерский учет в целом по предприятию; г) регистрацию техНико-экономических пока­ зателей по предприятию и выявление их отклонений от показа­ телей, установленных регламентом; д) проведение исследова­ тельских работ (обработка статистического материала) для составления алгоритмов управления.

В задачу локальной системы управления, являющейся наи­ более важной, так как она осуществляет контроль переменных

режима и первичная обработка информаций. В локальной си­ стеме объем информации о ходе технологического процесса определяется ліараметрами, косвенно отображающими свойства вырабатываемой продукции, которые позволяют с достаточной простотой вести измерения и математическую обработку. Основ­ ные параметры технологического процесса, необходимые для анализа работы производства, пройдя предварительную обра­ ботку на первом каскаде информационной машины (печатание абсолютных значений параметров контроля, сигнализация от­ клонений от их значений), передаются на второй каскад ма­ шины, откуда информация уже в виде кодированных цифровых сигналов поступает на третий каскад (счетно-вычислительную машину), где осуществляются анализ деятельности производ­ ства и разработка рекомендаций (заданий) локальным систе­ мам. В настоящее время персонал, обслуживающий установки разделения, осуществляет по сути контроль за качеством получаемых газов и не анализирует технико-экономические показатели по ходу производственного процесса. Расчет фак­ тических величин себестоимости газов ведется в конце каждо­ го месяца по усредненным показателям в целом по производ­ ству. Такой контроль не дает возможности своевременно вме­

29

шиваться в процесс производства при ухудшении технико-эко­ номических показателей на каждой конкретной установке. В целях повышения экономической эффективности производства необходимо осуществлять непрерывный контроль за техникоэкономическими показателями с помощью автоматического управления технологическими процессами, используя для этой цели вычислительные машины.

В кислородном производстве представляется целесообраз­ ным автоматически производить вычисление следующих пока­ зателей: коэффициентов расхода электроэнергии на отдельные газы при комплексном разделении газовых смесей, КПД обо­ рудования, время вывода оборудования на отогрев и ремонт, что позволит систематически контролировать производственный процесс и использовать в качестве оптимального показателя себестоимость продукции. При этом следует учесть то обстоя­ тельство, что в себестоимости газов .наибольший удельный вес занимают затраты на энергию, которая является основной пе­ ременной величиной, а остальные затраты остаются постоян­ ными или изменяются незначительно. Поэтому при автомати­ ческом расчете себестоимости продукции затраты энергии вычисляются машиной по поступающей в нее информации, а ос­ тальные затраты вводятся в машину как неизменная составляю­ щая. Выданные машиной технико-экономические показатели сравниваются с плановыми, и при наличии отклонений выдают­ ся рекомендации по изменению основных параметров произ­ водственного процесса.

В этой схеме вычислительная машина, включенная в линию об­ ратной связи через процесс и оператора, выдает технико-эко­ номические показатели производства и выполняет функции наблюдателя, советчика и оператора.

Полученная из вычислительной машины информация дает возможность оператору или аппаратчику контролировать ход изменения себестоимости, определять причины наступивших изменений и своевременно вводить оптимизацию в технологи­ ческий процесс с помощью дистанционного управления.

Выбор структурных схем и систем управления кислородным производством, а также определение компоновки размещения оборудования, щитовых помещений и диспетчерской, произво­ дится с учетом производительности блоков разделения, мощно­ сти всего завода (станции, цеха), схемы Дроизводства, необхо­ димости непрерывной связи .между, отдельными производствен­ ными участками внутри производства (разделение газовой смеси, компримирование продуктов разделения, очистка редких газов, реципиентная, баллонный участок, газгольдерная, элект­ роподстанция и др.), непрерывной увязки работы кислородного производства с производством, потребляющим газы. Учиты­

30

вается также уровень шума работающего производственного оборудования, число точек регулирования, контроля и сигна­ лизации. На рис. 5 дана типовая структурная схема диспет­ черского управления кислородным производством.

Широкое применение продуктов разделения воздуха в хи­ мической, металлургической и других отраслях промышленно­ сти приводит к созданию при предприятиях этих отраслей про­ мышленности крупных производств по выработке тазов из воз­ духа, включающих в себя несколько цехов и производственных

■g

Рис. 4. Схема управления кислородным производством по технико-эконо­ мическим показателям с применением вычислительной техники.

участков, имеющих различные технологические процессы. Вы­ дача и транспортировка к местам потребления газов различ­ ной чистоты и давления вызывает необходимость создания ши­ рокой и разветвленной сети трубопроводов, общая длина ко­ торых достигает десяти километров. Графики потребления газов носят самый разнообразный характер. Кроме того, учи­ тывая, что производства, вырабатывающие газы методом глу­ бокого охлаждения, являются сложными и специфическими, наличие диспетчерской системы управления и специальной дис­ петчерской службы совершенно необходимо.

Диспетчерская система управления предусматривает:

а) контроль за работой машин и аппаратов, за подачей га­ зов в сети снабжения, за состоянием газовых сетей, за распре­ делением газов между потребителями;

б) сигнализацию потребителям о сокращении или полном

31

о- fO

Рис. о. Типовая структурная схема управления кислородным производством (для одного агрегата). входящим в состав крупного предприятия.

К С — контроль и сигнализации; Д У — дистанционное управление; АР — автоматическое регулирование; Д С —диспетчерская связь;' Т В { —^телевидение; Т И — телеизмерение; А К — акустическиіГконтроль; А Х С — административно-хозяйственная связь; П Г С — производственно-говорящая связ-.

прекращении подачи газа, а в случае необходимости — перерас­ пределение потребления газов.

си и готовых продуктов на вводе в точки потребления; б) не­ прерывное измерение расхода газовой смеси и готовых продук­ тов; в) непрерывное измерение положения колокола мокрого газгольдера; г) постоянное измерение количества и качества вырабатываемых газов; д) измерения потребления того или иного газа потребителями с помощью дистанционного измене­ ния положения дроссельных заслонок на входе газа в точках потребления.

В кислородных производствах в настоящее время наиболь­ шее распространение получила локальная автоматизация, при которой автоматические устройства выполняют в основном

ем решений, принятых оператором для поддержания заданных параметров. Функции управления, включающие в себя согла­ сование работы отдельных автоматических устройств, выработ­ ку команд для этих устройств, выполняются оператором. Один оператор вынужден иногда обслуживать десятки и даже сотни приборов, располагающихся на щите длиной в несколько мет­ ров, а иногда и десятков метров. Наличие большого числа при­ боров требует значительных затрат труда на выполнение опе­ раций, связанных со сменой диаграмм, заливкой чернил в при­ боры, ежедневной обработкой диаграмм, периодической провер­ кой и градуировкой приборов, контролем за правильностью их показаний.

Совершенствование производственного процесса требует не­ уклонного увеличения источников информации (измеритель­ ных устройств), более оперативного ее учета. Один оператор уже не успевает следить за показаниями большого числа при­ боров и не может учитывать эти показания в своей работе, становясь, даже при частичной автоматизации, наиболее мед­ ленно действующим и наиболее несовершенным звеном в цепи учета и переработки информации, выдаваемой приборами. Быстрота и точность действий оператора становятся лимити­ рующим фактором в работе систем контроля, регулирования и управления в целом.

Применяемые в настоящее время методы обработки инфор­ мации требуют значительных затрат времени и далеки от со­ вершенства из-за фиксации параметров работы оборудования в виде графиков на бумажной ленте, что затрудняет сбор ин­ формации, ее переработку, вносит погрешности при переработ­ ке, препятствует автоматизации операций сбора и обработки информации.

Поэтому, если количество приборов, установленных на дис-

петчереком пункте, достигает 80—100, для обработки показа­ ний, снимаемых с данных приборов, следует применять обе­ гающие устройства с печатным цифровым выходом, фиксирую­

в цифровой форме приводит к сокращению количества элемен­ тов в системе контроля, повышает ее надежность, исключает ошибки при преобразованиях, уменьшает погрешность отсчета.

Применение электронных машин позволит ввод в нее дан­ ных производить без участия человека, а получаемую инфор­ мацию на выходе использовать для управления, сократить расходы на приборы, щиты и специальные помещения, осво­ бодить оператора (аппаратчика) от ведения записей показаний приборов, увеличивая тем самым его время наблюдения за ходом технологического процесса, что безусловно улучшит ка­ чество контроля.' Кроме функций контроля с помощью элект­ ронных машин можно производить простейшие виды регули­ рования, аварийную защиту и управление.

Перевод на комплексную автоматизацию кислородных про­ изводств, кроме использования Локальных средств автоматиза­ ции, предполагает применение на первой стадии электронных цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ), а на завершаю­ щей стадии — управляющих машин. ЭВЦМ могут быть ис­ пользованы как в качестве «информатора», так и в качестве -•«советчика». ЭВЦМ-«информатор» устанавливается вне конту­ ра обратной связи, ведет обработку поступающей информации, вычисляет основные параметры процесса. Оператор, получив­ ший информацию, на основании требований технологического режима и личного опыта оптимизирует технологический режим. Использование вычислительной машины только в. качестве «информатора» не позволяет вычислить технико-экономические показатели в «темпе» с процессом. Эти показатели определя­ ются усреднением информации за конкретный промежуток времени.

При использовании машины в качестве «советчика» вычис­ лительная машина включается в цепь обратной связи, замкну­ той через процесс и оператора, и позволяет, вырабатывая ука­ зания оператору, 'вычислить технико-экономические показате- в «темпе» с процессом и облегчить задачу управления. Однако роль машины, работающей в «темпе» с технологическим про­ цессом, сводится к наблюдению и совету, так как она связана с регуляторами процесса через человека, а не непосредственно.

Самым совершенным методом управления производствен­ ным процессом является применение цифровой электронной управляющей машины, включенной в цепь обратной связи, ми­ нуя оператора. В данном случае машина управляет процессом без вмешательства человека, обеспечивая автоматическое под­ держание оптимального режима производственного процесса.

34

5. Пути совершенствования управления производством

Непрерывное развитие и усложнение производства требуют совершенствования организационных форм и методов управ­ ления, необходимых для создания оптимальных условий дея­ тельности предприятия.

Основными направлениями совершенствования управления производством являются повышение его производитель­ ности и сокращение трудоемкости управления путем устране­ ния потерь рабочего времени и совмещения функций, развития функционального разделения труда, механизации и автомати­ зации управленческого труда, совершенствования производст­ венной и организационной структуры, сокращения документа­ ции и рационализации документооборота.

Как показывают обследования, значительная часть рабоче­ го времени руководителей и ИТР из-за повседневного решения большого числа текущих вопросов используется нерациональ­ но. Уменьшение числа различных совещаний, повышение эф­ фективности принимаемых на них решений, совмещение функ­ ций путем общеобразовательной и специальной подготовки работников — существенный резерв сокращения нерациональ­ ных затрат рабочего времени. Росту эффективности управлен­ ческого труда в значительной мере способствует развитие раз­ деления труда работников, четкое определение круга обязан­ ностей и прав каждого работника аппарата управления, что способствует приобретению устойчивых профессиональных на­ выков и квалифицированному выполнению функций.

Целесообразно весь управленческий персонал разделить со­ ответственно видам деятельности на три категории:

1. Руководители (руководители предприятия, начальники отделов, бюро, цехов, секторов, мастера, выполняющие адми­ нистративно-распорядительные функции, координацию дея­ тельности отдельных исполнителей и структурных звеньев, под­ бор кадров, регулирование и контроль хода производства).

2.Специалисты (конструкторы, технологи, нормировщики, экономисты и др.), ведущие разработку научно-технических и экономических проблем.

3.Технические исполнители, осуществляющие сбор, переда­

чу и обработку информационных материалов, необходимых для выработки решений специалистами и руководителями.

Организационная структура предприятия должна быть та­ кой, чтобы руководители управляли, технические исполнители готовили материалы, а специалисты отдавали бы свое время только работе по своей специальности.

С развитием производства резко возрастает объем инфор­ мации и повышаются требования к быстроте ее обработки, а это в свою очередь вызывает необходимость внедрения таких методов управления, которые основываются на использовании