Функционирование интеллектуальной системы диспетчерского управления в составе ИСУП в реальном времени

Функционирование комплекса задач диспетчерского управления и планирования на предприятии с непрерывным характером производства происходит не изолированно, а в тесной взаимосвязи с другими задачами иерархической системы управления в составе ИСУП, которая была охарактеризована выше.

При объединении отдельных систем и задач различных уровней в единую систему на принципах информационной, технической, програм­мной и организационной интеграции возникает ряд научно-методологических проблем, рассмотренных и решенных в [8].

Как описано выше, ИСУП можно представить в виде трехуро­вневой иерархической структуры, включающей уровни текущего и кален­дарного планирования, уровень оперативного управления и уровень оптимизации режимов и регулирования агрегатов.

На уровне календарного и текущего планирования на основе мо­дели планирования производственной программы, модели оптимизации графиков планово-предупредительных ремонтов и модели календарного планирования вырабатываются текущие и календарные планы. Эти планы служат исходным данным для расчета оперативных заданий для произво­дства на оперативные промежутки времени.

Уровень оперативного управления состоит из следующих комплек­сов задач: прогнозирования, планирования, оперативного управления и диспетчерского управления. На этом уровне обеспечивается выполнение планов, сформированных на уровне календарного и текущего планирова­ния. На основании анализа состояния технологического оборудования, прогнозирования поступления сырья и отгрузки готовой продукции по моделям оперативного планирования и управления рассчитываются оперативные задания для производства на оперативные промежутки времени (одни сутки). После этого, на этапе выполнения заданий, диспетчер­ское управление осуществляет контроль за ходом выпуска продукции в реальном масштабе времени и регулирование.

Система диспетчерского управления предприятием предназначена для координации работ систем управления цехами и производствами, сбора от ниже­стоящих систем агрегированной информации о ходе технологического процесса, состояния оборудования и отгрузке готовой продукции, ис­пользования ее для полученной оперативной информации, использования ее для целей управления и анализа производственной ситуации.

От диспетчерского управления на уровень календарного планиро­вания поступает оперативная информация о реальном положении дел на производстве. Такая информация, как например о срыве графиков пос­тавки сырья или внеплановой остановке агрегатов может привести к необходимости пересчета текущих и календарных планов.

Рассмотренная выше интеллектуальная имитационная система, ее архитектура и функциональные возможности предназначена, как отмечалось, для решения задач и планирования и оперативного управления в реальном времени.

ИИС может быть использована в процессе принятия решений по управлению НПЗ в целом, а также при выработке управляющих решений по группе резервуаров или технологических установок.

Выходная информация ЭИС может поступать к пользователям в двух формах:

- в виде видеограмм (на экране дисплея);

- в виде документов (распечатанные на печатающем устройстве ЭВМ).

Комплекс задач ЭИС при диспетчеризации решается круглосуточ­но, результаты выдаются пользователю через 2 часа или по запросу.

Для функционирования задач ИИС при диспетчеризации должны быть обеспечены:

- сбор информации о замерах уровня заполнения по всем резервуарам предприятия;

- сбор информации о функционировании основных технологических уста­новок;

- ввод этой информации в распределенную базу данных (РБД) ИСУП при помощи средств локальной вычислительной сети;

- наличие в РБД ИСУП информации о плановых заданиях по всем цехам и установкам, а также по заводу в целом на периоды: смена, сутки, пятидневка, декада, месяц, квартал, полугодие, год;

- наличие в РБД ИСУП информации о фактическом выполнении плана.

Для функционирования ЭМС необходима следующая входная инфор­мация:

1) Замеры уровня заполнения по всем резервуарам завода. Источник информации - РБД ИСУП.

2) Параметры основных технологических установок. Источник - РБД ИСУП.

3) Плановые задания по заводу, цехам и установкам. Источник - РБД ИСУП.

4) Информация о фактическим выполнении плановых заданий. Источник – РБД ИСУП.

Выходную информацию ИИС при оперативно-диспетчерском управлении можно классифицировать следующим образом:

1) Информация о замерах уровня в резервуарах:

- форме представления - видеограмма или документ (по желанию поль­зователя);

- периодичность выдачи - через 2 часа или по запросу;

- получатели информации - директор, главный инженер, начальник про­изводственного отдела, дежурный диспетчер.

2) Информация о функционировании технологических установок.

- форма представления и получатели информации те же, что и в п.1.

- периодичность выдачи - через I час.

3) Рекомендации пользователю по действиям в сложившейся производст­венной ситуации.

- форма представления - видеограмма;

- периодичность выдачи - по запросу пользователя;

- сроки выдачи и получатели те же, что и в п.2.

Процесс информационного взаимодействия осуществляется через РБД ИСУП, состоящую из локальных и центральной БД, и реализуемую средствами ЛВС ИАСУ.

Т. о., уровень оперативно-диспетчерского управления вместе с интеллектуальной имитационной системой является связующим звеном между задачами организационно-экономического управления и технологически­ми задачами (рис. 11.1).

Рис.11.1 Информационные и функциональные связи и место ИИС в иерархической структуре задач ИСУП ИИС.

Схема взаимодействия ИИС с РБД ИСУП была представлена на рис. 10. 4. Блок связи с РБД ИСУПявляется важным компонентом ИИС диспетчерского управления и планирования производства. Он обеспечивает, во - первых, пользователям верхнего уровня управления доступ к производственной информации с объектов нижнего уровня в информационном режиме работы ИИС; во - вторых, поддерживает содержание базы знаний и данных в актуальном состоянии путем постоянного обновления данных о ходе производственных процессов; в - третьих, обеспечивает функции мониторинга при диспетчерском управлении путем периодичес­кого отслеживания производственной ситуации с целью выявления отк­лонений от заданных показателей и предупреждения возникновения кри­тических ситуаций [6].

При функционировании ИИС в реальном времени возрастает важ­ность темпоральных (т. е. непостоянных) данных и рассуждений, уве­личивается количество обрабатываемых данных. Факты, показания тех­нологических датчиков и аварийные сигналы являются динамичными. Ко­личество их достигает нескольких сотен, и они могут менять состояние и величину в течение нескольких минут. Задача ИИС в этих усло­виях - учитывать изменяющиеся во времени ситуации, верно оценить состояние производства, рекомендовать необходимые действия по обес­печению рациональных или плановых режимов процесса, либо аварийные действия для устранения критических ситуаций. При необходимости система может, для повышения надежности и обоснованности рекоменда­ций, оперативного обосновывать их адекватность ситуации на основании прогноза на ММ процесса путем проведения некоторых расчетов. Прогнозирование осуществляется по запросу пользователя. Вместе с тем, в процессе периодического мониторинга состояния резервуаров, в ИИС предусмотрена возможность анализа поступательной информации и, в случае возникновения тенденций развития критических ситуаций, запу­ска встроенного механизма логического вывода для инициализации пра­вил по устранению этих ситуаций и оповещения пользователя. Помимо критических ситуаций, в процессе мониторинга происходит постоянная корректировка содержания знаний и фактов в БЗ на основании информа­ции от РБД и с датчиков путем активизации необходимых правил и про­цедур-демонов при помощи того же механизма вывода. Происходит пос­тоянное поддержание состояния БЗ в актуальном состоянии. Подробнее этот механизм и выполнение процедур будет рассмотрен ниже.

Т. о., основными принципами, заложенными в ИИС для реализации ее работы в реальном времени, являются следующие:

- постоянный доступ к текущим данным и эффективные средства переда­чи, промежуточного накопления и обработки этих данных в реальном

масштабе времени, обеспечивающие интерфейс между ИИС и распределен­ий ной измерительной системой;

- основные механизмы прямой и обратной цепочки рассуждений должны быть также встроены в программное обеспечение, реализующее работу в реальном времени;

- постоянная актуализация и корректировка содержания знаний в БЗ по результатам мониторинга состояния процессов и резервуаров.