Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

основы

АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГОВ

Перевод с чешского И. А. ГРЯЗНОВОЙ

МО С К В А

МЕ Т А Л Л У Р Г И Я

1973

УДК 66.011.56 : 669

M. КРЕЙЧИК, И. ЯНОУШЕК, П. НЕВРЖИВА, В. СРОВНАЛ

УДК 66.011.56 : 669

Основы автоматизации для металлургов. К р е й ч и к М., Я н о у ш е к И., Н е в р ж и в а П., С р о в н а л В. Пер. с чешек. И. А. Г р я з н о в о й. М., «Металлургия», 1973, 312 с.

Рассмотрен ряд вопросов, связанных с автоматизацией технологических процессов в черной металлургии. При­ ведены основные положения теории электрических изме­ рений, автоматического регулирования и управления, вычислительной техники. Кратко изложены основные результаты, полученные в этой области и нашедшие при­ менение на практике. В качестве примеров даны описа­ ния некоторых систем управления металлургическим производством и используемых в них технических средств.

Книга представляет интерес для работников научноисследовательских и проектных институтов, металлурги­ ческих и машиностроительных предприятий, занятых в области автоматизации, а также для студентов метал­ лургических вузов и техникумов. Ил. 212. Табл. 35. Список лит.: 69 назв.

© Перевод на русский язык, издательство «Металлургия», 1973.

ОТ РЕДАКТОРОВ ПЕРЕВОДА

В последнее время в нашей стране и за рубежом все больше внимания уделяется вопросам автоматизации в черной металлур­ гии.

Для современной черной металлургии характерна высокая сте­ пень концентрации производства. Это стало возможным и эффек­ тивным в результате применения сверхмощных высокопроизводи­ тельных агрегатов, совершенствования технологии, механизации и автоматизации производства.

Огромный ассортимент и объем выпускаемой продукции, боль­ шое число и разнообразие технологических агрегатов и режимов их работы — все это требует высокого уровня организации систем управления агрегатами, цехами, предприятием в целом, связанного с необходимостью оперативно принимать множество решений, каж­ дое из которых основано на анализе разнообразной информации, прогнозе и оценке большого числа возможных вариантов режимов работы агрегатов.

Если учесть высокую производительность современных метал­ лургических агрегатов и заводов в целом, то очевидно, что даже сравнительно небольшие относительные ошибки управления влекут за собой весьма значительные производственные потери и, следова­ тельно, убытки производства.

Автоматизация управления технологическими процессами, агрегатами, цехами и предприятиями в целом — естественное стрем­ ление повысить оптимальность управления за счет резкого увеличе­

Тесная связь и взаимная зависимость различных сторон дея­ тельности предприятия — производственной и административно-хо­ зяйственной, значительная общность исходной и перерабатываемой информации в задачах управления всеми видами его деятельности вызывают стремление к созданию комплексных (интегрированных) систем управления, что позволит достигнуть наиболее полного эф-

6

фекта использования современных математических методов и вы­ числительной техники.

Одним из этапов решения этой задачи является автоматизация производственных процессов, что само по себе является достаточно сложной научно-технической проблемой, решение которой воз­ можно лишь на базе использования самых современных методов и средств.

Характерной особенностью этой задачи является широкий круг вопросов, возникающих при ее решении. На стадии исследования объекта широко используются методы математической статистики, планирования эксперимента и др.

На стадии разработки математической модели объекта и алго­ ритмов управления находят применение теория автоматического управления, методы математического программирования, различ­

Все это требует привлечения к созданию систем управления широкого круга специалистов самых различных отраслей знаний, обладающих высокой квалификацией в соответствующих областях. В то же время создание системы управления невозможно без уча­ стия специалистов по автоматизации металлургических процессов, обладающих достаточно широким кругозором во всех указанных дисциплинах. Особенно это важно для работников металлурги­ ческих предприятий, которым предстоит осваивать, внедрять и мо­ дернизировать системы управления на всех уровнях. Именно для этого крута специалистов и предназначена в первую очередь пред­ лагаемая советскому читателю книга чехословацких авторов. Книга интересна тем, что в ней сделана попытка собрать воедино необхо­ димые сведения по теории электрических измерений, информации и кодированию, автоматическому управлению и регулированию, вычислительной технике и т. п.

В ней кратко изложены основные результаты, полученные в этих областях знаний, которые нашли применение в практике автоматизации технологических процессов.

В качестве примеров даны описания некоторых систем управ­ ления металлургическим производством и используемых в них тех­ нических средств.

Ценность книги заключается также и в том, что авторы опира­ ются на большой опыт, накопленный в ЧССР по автоматизации в черной металлургии. Следует иметь в виду, что Чехословакия является одной из первых стран СЭВ, где уже в течение ряда лет успешно функционирует ряд систем управления производством и технологическими процессами. В первую очередь можно отметить систему управления конвертерным цехом на Восточно-Словацком комбинате в г. Кошицах, систему диспетчеризации в мартеновском цехе завода «Нова Гуть» им. Клемента Готвальда в г. Острава

7

ПРЕДИСЛОВИЕ к РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Всегда приятно, когда ваша работа вызывает интерес, особенно если это касается работы, предназначенной для широкого круга читателей. Поэтому и наш авторский коллектив с радостью при­ нял известие об издании настоящей книги в СССР. Эта книга может быть полезна инженерам и техникам, работающим в метал­ лургии и желающим ознакомиться с основными проблемами и современными возможностями внедрения автоматизации на метал­ лургических предприятиях.

Бурное развитие автоматизации в последние годы, обусловлен­ ное созданием современных управляющих ЭВМ, вызвало увеличе­ ние выпуска специальной литературы.

Характерным при этом является достаточно узкая направлен­ ность отдельных работ (например, литература, посвященная только измерительным элементам, проблемам передачи данных, теории

мации, поэтому часто они начинают скептически относиться к воз­ можности овладения хотя бы основами автоматизации, хотя они сами в своей повседневной практике постоянно ощущают потреб­ ность в этих знаниях.

Поэтому наш коллектив приступил к написанию этой работы, задачей которой являлось по возможности понятно и в наглядной форме представить основы теории автоматизации, проиллюстриро­ вав ее примерами из области металлургии. Из-за ограниченного объема книги мы не смогли охватить все вопросы, поэтому при не­ обходимости надо обращаться к обширной специальной литера­ туре. На некоторые работы приводятся ссылки и в нашей книге.

Книга, состоит из семи глав. После вводной главы, где рассмот­ рены основные понятия и условия автоматизации, следует глава, посвященная описанию методов сбора и передачи информации. В этой главе, в противоположность принятой практике, мы не рас­ сматриваем собственно измерительные приборы и датчики. Это обусловлено не недооценкой данной темы, а, наоборот, убеждением, что измерениям и измерительным элементам должна быть посвя­ щена специальная работа. Насколько нам известно, такие работы

9

скому регулированию, рассмотрены основные вопросы теории. Это позволяет охватить и проанализировать производственные проб­ лемы, связанные с внедрением этих ступеней автоматизации. Во вводных разделах этих глав на ряде примеров из области метал­ лургии в доходчивой форме рассматриваются основные вопросы теории. И здесь вследствие ограниченного объема книги нельзя было детально рассмотреть широкий ассортимент приборов, ис­ пользуемых для автоматизации, поэтому были приведены лишь основные параметры логических и регулирующих элементов, кото­ рые в последнее время в ЧССР унифицируются и являются осно­ вой для построения систем автоматизации.

В гл. V, посвященной электронным вычислительным машинам (ЭВМ), читатель ознакомится с основами современной цифровой и аналоговой вычислительной техники как с точки зрения их ап­ паратурного построения, так и с точки зрения используемого мате­ матического обеспечения и принципов программирования. По срав­ нению с предыдущими главами книги здесь больше внимания уделено подробному описанию параметров отдельных ЭВМ. Это обусловлено нашим убеждением, что основные знания о современ­ ной вычислительной технике уже сейчас являются обязательной частью теоретического багажа каждого инженера. В следующей, шестой главе книги, посвященной использованию ЭВМ на метал­ лургических предприятиях, мы рассматриваем более подробно некоторые основные вопросы использования ЭВМ.

В седьмой главе описана модель кислородно-конвертерного про­ цесса. В этой главе мы хотели показать на практическом примере подход к решению некоторых вопросов автоматизации, которые рассматривались в предыдущих главах. При выборе в качестве примера модели конвертерного производства мы исходили из все большего значения этого технологического процесса, что подтверж­

мы стремились охватить общие проблемы автоматизации и пока­ зать возможности их решения в металлургической промышлен­ ности. Поэтому книга предназначена не только для слушателей металлургических факультетов, но и для техников-практиков, кото­ рые до сих пор вопросами автоматизации на металлургических за­ водах детально не занимались. Мы предполагаем, что и русский перевод нашей книги привлечет внимание читателей из рядов со­ ветских инженеров и техников и что они найдут в ней новые инте­ ресные сведения. Мы надеемся, что книга внесет свой скромный вклад в дело дальнейшего развития контактов и взаимного сотруд­ ничества между нашими странами.

Коллектив авторов