автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Основы создания и внедрения систем автоматизации управления объектами угольной отрасли

На правах рукописи

Ивушкин Анатолий Алексеевич

ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ И ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

Специальность 05 13 06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□ОЗОТ1583

Новокузнецк - 2007

003071589

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» (ГОУВПО «СибГИУ») и Объединенной компании «Сибшахтострой»

Научный консультант Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Мышляев Леонид Павлович

Доктор технических наук профессор Вылегжанин Вячеслав Николаевич

Доктор технических наук профессор Карташов Владимир Яковлевич

Доктор технических наук профессор Пугачев Емельян Васильевич

Ведущая организация

ЗАО «Гипроуголь» (г Новосибирск)

Защита состоится 30 мая 2007 юда в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212 252 02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу 654007, г Новокузнецк, Кемеровской обл , ул Кирова, д 42, СибГИУ Факс (3843)46-58-83 E-mail nicsu@ngs ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибГИУ

Автореферат разослан апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Евтушенко В Ф

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Изменившиеся социальные и экономические \словия потребовали новых подходов и методов создания крупных промышленных комплексов В первую очередь, это диктуется существенным, в три-четыре раза, сокращением сроков создания таких комплексов и выведения их на проектную мощность с одновременным повышением технико-экономических, экологических и социально-гигиенических показателей Для достижения положительных результатов необходимо отказаться от традиционной последовательной схемы проектирование - заказ и поставка оборудования — строительство - монтаж основного и вспомогательного оборудования - пуско-наладочные работы, а перейти к параллельному, одновременному выполнении большинства из перечисленных функций с выработкой и корректировкой базовых программ создания с учетом экономических и социальных последствий не только проектирования и строительства, но и досрочного освоения промышленных комплексов Все это в полной мере относится и к системам автоматизации управления (САУ) Более того меняется и роль автоматизации управления, переходя от второстепенного значения в равноправные, а порой и определяющие факторы достижения требуемой эффективности всего производства

Однако только организационных мероприятий для достижения желаемых результатов недостаточно Необходимо совершенствование самой технологии строительства, новых структурных решений по строительным конструкциям, технологическому оборудованию и, самое главное, системам автоматизации управления всех уровней производственного процесса Особого внимания здесь требует совместное создание объекта управления и управляющей подсистемы, построение объекта управления с гибко изменяемой структурой для достижения требуемых динамических свойств, учет таких характеристик объекта как распределенность, существенные запаздывания, нестационарность внешних и внутренних возмущений Параллельное создание систем автоматизации со строительством предприятия выдвигает новые требования не только к очередности строительства отдельных компонентов зданий и сооружений, но и разработки специальных испытательно-наладочных комплексов для средств и систем автоматизации Решение последних задач возможно с развитием идей и методов теории новых типов обратных связей, \ правления объектами в условиях неопределенности, натурно-математического моделирования, динамической идентификации

К числу крупных промышленных комплексов относятся угледобывающие и углеперерабатывающие предприятия, строительство которых интенсивно ведется в угольных бассейнах Приобретенный опыт и поставленные в ходе создания систем автоматизации управления угольными шахтами и \ глеобогатительными фабриками задачи подтверждают актуальность научного обобщения и практическую значимость охарактеризованной проблемы

Диссертация выполнена в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ федеральной целевой программы «Интеграция»

(1997-2002г, 2002-2006г), фанта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук по направлению «Автоматика и телемеханика, вычислительная техника, связь, метрология» (2000-2002г), грантов Минобразования «Развитие концепции и методов теории идентификации» (2004-2005г), «Развитие теории и методов управления на основе натурно-модельного подхода» (2005-2006г), фанта Российского фонда фундаментальных исследований «Системы автоматизации на основе натурно-модельного подхода» (2006 г), программ строительства углеобогатительных фабрик «Антоновская» (г Новокузнецк, 2001 г), «Бачатская - Энергетическая» (г Белово, 2002г), «Заречная - Спутник» (г Полысаево, 2003г ), «Междуреченская», (I Междуреченск, 2005г ), тринадцати угольных шахт, в том числе «Ульяновская» (г Новокузнецк, 2003г), «Углекоп» (г Мыски, 2002г ), «Колмогоровская-2» (г Белово 2005г )

Цель и задачи диссертации. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными комплексами в современных экономических и социальных условиях на примере угольных шахт и углеобогатительных фабрик Кузбасса В рамках этой цели выделены конкретные задачи 1 Выявление особенностей и проблем создания систем автоматизации управления 2 Постановка задачи и развитие методов разработки программ создания систем автоматизации 3 Постановка задачи и развитие методов совместного проектирования объектов управления и управляющих систем 4 Разработка методов и алгоритмов управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой 5 Развитие методов и алгоритмов управления объектов угольной отрасли 6. Создание испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации управления 7 Внедрение разработок при создании систем автоматизации управления технологическими объектами угольных шахт и углеобогатительных фабрик

Методы выполнения работы. Обобщение практического опыга создания систем автоматизации управления, методы теории систем с переменной структурой, управления в условиях неопределенности, идентификации объектов в системах управления, имитационного моделирования

Научная новизна. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными объектами, заключающееся в разработке комплекса методов, алгоритмов, инструментальных средств и систем для обеспечения полного цикла «проектирование, испытание, пуско-наладка и сопровождение систем автоматизации управления»

1 Выявлены особенности и проблемы создания систем автоматизации управления промышленными объектами, обусловленные сокращением в 3 - 4 раза сроков разработки и внедрения систем, увеличением затрат на совершенствование технологических процессов и агрегатов, повышением требований к эффективности производства и качеству продукции

2 Постановки и методы решения задачи выработки нормативов на создание промышленных комплексов и выполнение видов работ, совместного синтеза объектов управления и управляющих систем, основой методов служит

имитационное натурно-математическое моделирование и процедуры симтексного поиска

3 Методы, общая структура и конкретные алгоритмы управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой, позволяющие достигать желаемых динамических свойств всей системы управления за счет оперативной перестройки структуры объекта управления

4 Общие структуры и конкретные алгоритмы управления объектами с рециклом и объектами с распределенными управляющими воздействиями с различной динамикой их преобразования, точность регулирования в системах с указанными алгоритмами по модульному критерию в 1,5-3 раза выше точности регулирования в САР Ресвика, Смита и САР с типовыми законами регулирования

5 Математическое и информационное обеспечение испытательно -наладочного полигона для средств и систем автоматизации, базирующееся на имитационном моделировании и позволяющее выявить и устранить до 75 % ошибок разрабатываемых САУ на стадии проектирования, что в 2 - 4 раза сокращает сроки выполнения пуско-наладочных работ на объекте

6 Информационное, математическое и техническое обеспечение систем автоматизации управления всеми технологическими комплексами углеобогатительных фабрик, позвотившее создать полностью автоматизированное предприятие нового поколения

7 Информационное, математическое и техническое обеспечение систем оперативно-диспетчерского управления наземными объектами угольных ша\т, САУ вентиляторными установками главного проветривания и САУ воздухонагревательными установками, позволившее повысить безопасность и эффективность работы объектов угольных шахт

Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы

- при планировании мероприятий по созданию систем автоматизации управления промышленными объектами,

- при разработке информационного, математического, программного и технического обеспечения САУ упеобогатительными фабриками, технологическими комплексами угольных шахт и аналогичных объектов,

- при отладке всех видов обеспечения САУ промышленными объектами,

- для обучения студентов и повышения квалификации специалистов в области создания и эксплуатации САУ

Реализация результатов. Результаты работы внедрены на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения «Антоновская» г Новокузнецк, 2001 г, «Бачатская-Энергетическая», г Белово, 2002г , «Заречная-Спутник», г Полысаево, 2003г , «Междуреченская», г Междуреченск, 2005г Использованы при проектировании САУ ОФ «Северная» г Березовский, 2005г, «Листвяжная», г Белово, 2006г, «Печорская», г Воркута, 2006г Внедрены на тринадцати шахтах, в том числе «Углекоп», г Мыски, 2002г, «Ульяновская», г Новокузнецк, 2003г, «Заречная», г Полысаево, 2005г, «Колмогоровская-2», г Белово, 2006г

Создан испытательно - наладочный полигон для средств и систем автоматизации на базе СибГИУ и Новокузнецкого ШСМУ №6

Предмет защиты. На защиту выносятся

- постановки и методы решения задач выработки нормативов для создания САУ, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем,

- методы и алгоритмы управления характерными для угольной отрасли объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с запаздыванием в управлениях, состояниях и измерениях, распределенными управляющими воздействиями,

- функциональное, математическое, программное, информационное и техническое обеспечение испытательно - наладочного полигона для средств и систем автоматизации,

- разработанные и внедренные на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения системы автоматизации управчения всеми уровнями и стадиями производственных процессов,

- разработанные и внедренные на тринадцати угольных шахтах системы оперативно-диспетчерского управления наземными объектами, САУ вентиляторными установками главного проветривания, САУ воздухонагревательными установками

Личный вклад автора заключается в разработке содержательных идей методов решения задач выработки нормативов, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем, общих структур алгоритмов управления | объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с распределенными управляющими воздействиями и рециклом, структуры и технического обеспечения испытательно - наладочного полигона для средств и систем автоматизации, формировании натурных данных для разработки и исследования методов и алгоритмов, научном руководстве при создании всех видов обеспечения внедренных САУ углеобогатительными фабрикам и угольными шахтами

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на 9-ти научно-практических конференциях, в том числе Международной научно-практической конференции «Новые технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (г Новокузнецк, 2002) Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России Новые подходы к развитии угольной промышленности» (г Кемерово, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и промышленная электроника» (г Новокузнецк, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г Новокузнецк, 2003, 2005), Всероссийской научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса» (г Кемерово, 2005), на Всемирном конгрессе «XV International Coal Preparation Congress» (Китай, 2006), на ежегодных технических советах комбината

«Кузбассшахтострой» (г Кемерово, 1998-2006), ЗАО «Гипроуголь» (г Новосибирск, 2000-2006)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 42 печатные работы, в том числе четыре монографии и одиннадцать статей в периодических изданиях

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, приложений и содержит 312 страниц основного текста, в том числе 63 рисунка и 8 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы создания систем автоматизации управления промышленными объектами в современных условиях, дана краткая характеристика работы

В первой главе диссертации «Развитие основ создания систем автоматизации управления промышленными объектами» проведен анализ предшествующих исследований, практические результаты разработки САУ для наземных комплексов угольных шахт и углеобогатительных фабрик (ОФ) Из анализа состояния дел по созданию САУ выявлены факторы, порождающие проблемы создания САУ и соответствующие научно-методические и организационные проблемы, структурированные на рисунке 1

В соответствии с выделенными проблемами сделаны общие постановки основных задач

Задача выработки программ (нормативов) на временные и материальные затраты при создании как САУ, так и в целом промышленных комплексов Структуры освоения выделяемых для проектирования и строительства, ввода в эксплуатации в целом промышленных комплексов и отдельных видов работ имеет однотипный характер с количественно разными характеристиками Качественно структура освоения средств зависит только от технологии (подхода) к созданию промышленных комплексов Так, например, на рисунке 2 приведены графики освоения средств при строительстве (параллельно шло и проектирование) трех углеобогатительных фабрик (I, II, III) Как видно из этих графиков их структура однотипна и зависит главным образом от технологии создания ОФ На объектах I и III начинали работу по старой технологии А, а продолжали по новой Б На объекте II весь объем работ выполняли по технологии Б Такая повторяющаяся структура графиков освоения средств дает основания для планирования финансовых, людских и других видов ресурсов при создании новых промышленных объектов и в частности САУ

Основная сущность метода планирования заключается в формировании на основе предыстории базовой (нормативной) структуры плана проектирования и строительства для базовых условий, характеризуемых, например, проектной мощностью объекта, техническими и технологическими решениями, географическими и геологическими условиями, наличием строительно-монтажных организаций в регионе, экстраполяции базовой

Факторы порождающие проблемы создания систем автоматизации управления промышленными объектами

1. Существенное сокращение сроков проектирования и строительства.

2. Повышение требований к технико-экономическим показателям работы предприятия.

3. Привлечение к проектированию и строительству большого числа соисполнителей.

4. Необходимость совмещения технологических и программно - технических средств отечественных и зарубежных производителей.

л . '/у..

— ■■-.—Д"---'"-"Л' ■ ■„■ ' г 4J

I

ПРОБЛЕМЫ

Научно-методические

1. Исчерпаны, во-мноюм, возможности технологических процессов и агрегатов.

2. Отсутствие методов проектирования совместно объектов управления и управляющих систем,

3. Не отвечающие современным условиям методы планирования динамики проектирования и строительства, особенно методы выработки динамических нормативов и методы имитационного моделирования.

4. Недостаточный уровень типовых решений по алгоритмическому и программно-техническому обеспечению управления сложи ы ми технологическими процессами и производственными комплексами.

5. Слабое методическое и техническое обеспечение испытания, настройки и наладки алгоритмического обеспечения и программно-технических средств систем управления.

V ■' - ■■■

Орган изац ионные

1. Дефицит высококвалифицированных кадров в области * алгоритмизации, проектирования, | испытаний и наладки систем £ автоматизации управления.

2. Отсутствие в регионе академических

и отраслевых научно- ^

исследовательских структур по * автоматизации управления.

3. Несоответствие современным » условиям правовой и финансово- ; экономической нормативной базы. g

4. Большие затраты времени и, j зачастую, необъективность прове- * детшя тендеров в связи с :: нечеткостью исходных требований.

5. Сложности интеграции организаций 'i и предприятий, выполняющих J исследовательские, проектные, 3 строительные и монтажно-наладочные работы, с единством g взглядов по научно-техническим и в орган н зациошю-эконо мичееким

I

вопросам. J

__

—_____

Рисунок ] - Проблемы создания систем автоматизации управления

ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА I Освоение средств по видам работ (декабрь 1999 - сентябрь 2001 г) Технология А Технология Б

1 2 3 4 б в 7 б 9 10 11 12 13 14 19 16 17 18 19 20 21 22 23

Месяцы с начала проектирования и строительства

Освоение средств по всем видам работ Обдестроительные работы ^

Монтажные работы (оборудование тр) бопроводы) Электромонтажные работы /

Пуско наладочные работы

дата п>ска

ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА II

Месяцы с начала проектирования и строительства Освоение средств по всем видам работ Общестроительные работы

Механомснтажные работы (оборудование трубопроводы) —t— Металлоконструкции Элсчтромонтажкые работы Пуско наладочные работы

ОБОГАТИТЕЛЬНАЯ ФАБРИКА III Освоение средств по видам работ

1 2 Э 4 в г 7 8 9 10 11 12 О 14 16 К 17 13 19 20 21

Месяцы с начала проектирования и строительства

Освоение средств по всем видам работ Обшестронгелькъ.е работы у^,

Мечаномонтажные работы (обор\дованис тр\бопроводы) - Металлоконстрчкцнн / дата 'пска

Электромонтажные работы ГЬско наладочные работы

Рисунок2 - Динамикаосвоения средств

структуры и последующий ее пересчет на условия строительства планируемого объекта Особо отметим необходимость учета стимулирования исполнителей работ, так как от этого существенно количественно, а порой и качественно, зависят сроки выполнения отдельных видов работ и в целом создание всего промышленного комплекса В соответствии с этим постановка общей задачи планирования средств на проектирование и строительство промышленных комплексов будет иметь вид

Дано. I Фактически реализованные траектории >'(') освоения средств для

проектирования и строительства на интервале 1 =ТиТк , где Т,, /',

время

начала и окончания проектирования, строительства и освоения промышленного комплекса до вывода его на проектные показатели

2 Вектор И' предстоящих условий проектирования и строительства и возможные диапазоны стимулирования ,п,",.9/""4}

3 Пересчетные зависимости влияния изменений внешних усювии <Я1 =ц у и стимулов ¿К/ = Л/ — 5"/ на изменения длительности выполнения отдельных видов работ

4 Алгоритмы деформации и экстраполяции динамики многомерных нестационарных временных последовательностей I

г>{1+е)=г)[г{1-г}], в,с>о, (I)

где О С - интервал экстраполяции и памяти

5 Критерий оптимизации ()(ти.тк), характеризующий затраты на проектирование и строительство и доход от реализации продукции

Требуется Построить оптимальный план освоения рес\рсов строительства и проектирования промышленного комплекса, и отдетьных видов работ

В результате решения поставленной задачи были выработаны нормативы по всем видам работ и в целом для пяти ОФ Для примера на рисунке 3 показана разовая и нормативные траектории освоения средств по электромонтажным работам

о £ & та ее 2 40

- Базовая траектория —Обогатительная фабрика II

Обогатительная фабрика 1 -Обогатительная фабрика III

0Ф11 / \ 1 у Базовая | 'гЛ / . -

4 Г * V V \ \

ОФШ / У -\ \/ > \ / \

\Х У\ ж* / \ V Н V" \

....... с»'" Ч \ X \ \ * Лч , N. .......

7 8 9 10 11 12 13 1-1 15 16 17 18 19 20

Месяцы с начала проектирования и строитетьства

РисунокЗ -Базовая и нормативные траектории по электромонтажным

работам

Каждый последующий «процент» повышения эффективности производства за счет совершенствования технологий и технологических агрегатов требует все больше и больше интеллектуальных и материальных, в том числе финансовых, затрат Более перспективен путь совместного совершенствования технологических объектов и управляющих ими систем, позволяющих не только компенсировать многочисленные внешние и внутренние возмущения, но и получать желаемые динамические свойства всей системы в целом

Задача совместного проектирования объектов управчения и I правчяющей системы поставлена в работе следу ющим образом

Дано. 1 Конечное множество вариантов объектов управления, представленных моделями

!, ">.»/,/], / =Гд\ (2)

где Ф[] - оператор отображающий пространство внешних И', управляющих (, воздействий, состояний <? и неконтролируемых воздействий 1 в пространство выходных воздействий У, N - число вариантов объектов управления, / -непрерывное или дискретное время

2 Конечное множество управляющих систем, представленных моделями

Ь, (3)

с = П7, м > \,

где К* - задание на выходные воздействия, критерии, цели, М - число вариантов управляющих систем

3 Затраты на создание объектов управления г, ( и управляющих систем

г ,

4 Критерии оптимизации на интервале времени от начала проектирования систем Т„ до выведения системы на проектные показатели !к

Требуется Синтезировать систему управления с оптимальным сочетанием объекта и управляющей системы из заданных множеств

Решить поставленную задачу аналитическими методами можно только для простейших модельных случаев Поэтому ее решение осуществлялось итерационно, начиная с разработки технологических схем производства, управтяющей системы, имитационного моделирования полученной системы у правления, введение корректировок в технологическую схему и последующего повторения указанных операций В частности доказана целесообразность введения в технологическую схему обогащения углей операции сухого отсева фракций угля 0-6 мм и его управляемой присадки к готовому концентрату

При существенно изменяющихся внешних условиях и параметрах состояния технологических агрегатов и процессов зачастую невозможно получить желаемых динамических свойств систем без изменения структуры и свойств объекта управления В реальных производственных условиях во многих случаях прибегают к оперативным изменениям технологических схем (структуры объекта управления) С этой точки зрения на основе идей систем с

переменной структурой предложен алгоритм управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой (ОЦИС), включающий функции

- задание исходных условий и формирование достоверных данных,

- формирование, запоминание и хранение типопредставительных ситуаций (ТПС) по каждой п = 1 N структуре объекта управления,

- выбор наиболее близких к текущей ситуации структур объектов \ правления,

- имитационное пересчетное моделирование каждой системы для Л' структур объектов управления,

- оценивание показателей эффективности управления для каждой из имитируемых систем,

- выработка решения об изменении структуры объекта,

- выбор параметрических и координатных управтяющих воздействий при фиксированной структуре объекта,

- реализация управляющих воздействий с обеспечением «безударного» перехода к новой структуре объекта управления

Задача синтеза алгоритма управления ОЦИС конкретным техноюгическим комплексом ставилась следующим образом

Дано I Общая структура алгоритма управления ОЦИС

2 Объект управления ОЦИС, который характеризуется векторами IV С контролируемых внешних и управляющих воздействий, вектором У выходных воздействий, вектором 9 приведенного к выходу объекта эквивалентного неконтролируемого возмущения, С/е{1, ик], где (У, и ик - соответственно структурное и координатное управляющее воздействие

3 Векторы 0'1'', )"'г - ограничения на величину соответствующих воздействий,

4 Математические модели <р„{) и <ри{\ преобразования изменений IV и (Д в изменения У

5 Критерий эффективности управления

£ = С,и".Ч IV" г} (4)

где Г - оператор пересчета технических характеристик в экономические показатели, индекс «А/» означает, «модельные»

Требуется. Синтезировать алгоритм управления технологическим комплексом, минимизирующий (максимизирующий) показатель <2

Во второй главе «Методы и алгоритмы »правления характерными для угольной отрааш объектами» дано описание свойств и структурные особенности наиболее важных для автоматизации объектов управления К числу особенностей объектов отнесены возможность изменения структуры объектов (вентиляторные установки главного проветривания шахты, главный технологический комплекс ОФ, системы группового дозирования углей и концентратов в закрытых напольных складах), наличие технологических положительных обратных связей (водношламовая схема ОФ, тяжелосредные установки), существенные запаздывания в управлениях и измерениях, нестационарность и неопределенность внешних воздействий и параметров

объектов (практически для всех объектов) С учетом отмеченных особенностей разработаны алгоритмы управления

Алгоритм управления ОЦИС конкретизирован для главного технологического комплекса ОФ, систем группового дозирования сыпучих материалов, воздухонагревательных установок и вентиляторов главного проветривания Наиболее полный вариант этого алгоритма реачшован 0тя гтвного техноюгического комплекса ОФ Для этого комплекса вектор II = (II, И',)контролируемых внешних воздействий включает зольность II, и влажность И\ поступающего на обогащение рядового угля (или смеси углей)

Структурные управляющие воздействия = ('Л, ¿7 ) представляют собой дискретные воздействия по переключению агрегатов и потоков технологической схемы обогащения

У (1 - г>а. ночей не ф Iото машины в с хе му обогащения.

(| [0 — аык ночеиие фчотомашины из схемы обогащения

Íl — работа с присадкой сухого отсева н товарный концентрат ,

(о)

О - работа без присадки сухого отсева г, товарный концентрат Составляющие вектора (У, представляют собой координатные управтяющие воздействия на основные режимные параметры технологического процесса, включая С\ - нагрузку по рядовому углю (расход угпя на обогащение), СУ, - высоту слоя постели отсадочной машины, С, - расход флотореагентов, и^ - расход сухого отсева в товарный концентрат

Вектор выходных воздействий У включает 1, - зольность товарного концентрата, К> - зольность отходов обогащения

Требования к качеству товарного концентрата задаются вектором 1''' = {),''' )'/''}, ограничивающим верхние предельно допустимые значения зольности товарного концентрата и отходов

Структура алгоритма управления технологическим комплексом ОФ представлена на рисунке 4

Наибольшее значение в этом алгоритме имеет блок имитационного пересчетного моделирования Назначение этого алгоритмического блока заключается в одновременном (параллельном) расчетном воспроизведении и сравнении в реальном времени динамики функционирования системы управления для каждого из всех N вариантов структурных состояний объекта управления и соответствующих вариантов алгоритмов 4, формирования вектора координатных управляющих воздействий и 1к>. При этом сохраняются те же условия, определяемые векторами внешних воздействий IV и V, при которых функционирует реально действующая система управления Результаты расчетов используются для сопоставительного анализа эффективности вариантов структур и формирования управляющих решений

Задание исходных условий формирование достоверных данных

и начального набора ТПС

; -

Формирование, запоминание и хранение ТПС

Анализ динамики и структурных характеристик внешних и управпяюших воздействий я (I) I а) Формирование вектора /',(») признаков состояния системы

1 —

Сравнение вектора />(/) с вектором /'/ типопредставнтельных ситуаций и выбор ближайшей *-он ТПС для каждой /-й струтуры системы 1

Корректировка набора ТПС I

Имитационное пересчетное моделирование системы ля каждого ^го варианта структлры системы

Выбор %-ои ТПС для моделирования

Расчетное приведение выходных переменных > (') к текчшим условиям и формирование натурно-модельных выходных воздействий ) 1 (<)

Определение молельных координатных управляющих воздействий < /'(,> по алгоритму А1

Расчет модельных выходных воздействии >,"(/> путем коррекции )(' (/) по отклонениям и" {О от 1/^0)

X

Оценивание показателя эффективности {?,('* з-го варианта структуры

Выработка и реализация структурных управляющих воздействий

| Расчет прогнозир>емых значений показателя эффективности о (г + /,) | на интервале = 1 1,

1

Анализ траекторий прогнозируемых показателей <?,(' + / ) 1 и расчет интегральных показателей /,, и для каждого^го варианта структуры

*

Сопоставление интегральных показателей /„,(/) , выбор наил\чшего^го варианта и формирование решения { '(/> = (/_ по структурным управляющим воздействиям

Реализация структурного управляющего воздействия 1 </)

1

Выработка и реалшацпя координатных управляющих воздействий

Расчет координатных управляющих воздействий (/'</} по алгоритму |(

1

Обеспечение безударного перехода за счет корректировки координатных управляющих воздействий {//,(/)

+

Реализация рабочих хправляющих воздействии

Рисунок 4 - Алгоритм управления технологическим комплексом ОФ

В основу используемой процедуры имитационного моделирования положено пересчетное натурно-математическое моделирование с использованием типопредставительных ситуаций (ТПС)

Процедура имитационного моделирования, выполняемая для каждогоJ-го варианта структурного С,, состояния объекта и соответствующего алгоритма 1,, реализует следующие основные операции

Расчетное приведение выходов ), {¡)ТПС к текущим условиям объекта управления

С (') = >>)+<? С о+•'(') -•',.('), (7)

где 61 |<'>И/„('-/,)} и ¿И-до = "(ОV), '-дискретное время (8)

Изменения расчетных величин )'""(') показывают, как изменялись бы выходные воздействия объекта управления, если бы в текущих условиях, характеризуемых контролируемыми и неконтролируемыми внешними воздействиями 1У(1) и г(;), был бы реализован вектор и ч структурных управляющих воздействий, переключающий объект в /-с структурное состояние, и вектор {/()1(0 координатных управляющих воздействий, зарегистрированных в информационном отображении * - и ТПС

Имитационное моделирование замкну той системы координатного управления Здесь расчетным путем в реальном времени на основе данных о фактически реализуемом режиме функционирования системы управления воспроизводится динамика изменений координатных управляющих воздействий I/,'(/) и соответствующих им выходных воздействий ),"((). которые при текущих внешних воздействиях II (<) и I (0 были бы реализованы в системе управления с объектом управления, имеющим структуру С,, и управляющей системой, реализующей алгоритм координатного управления Л,

Расчет модельных координатных управляющих воздействий С "(г) в соответствии с алгоритмом Ап имеющим в общем случае вид

¿/,» = /¡>(0 )/'о-д/).£/;>> /„ /,,д»} (9)

Модельные (расчетные) выходные воздействия )'" объекта наблюдались бы, если бы при /- м структурном состоянии объекта и внешних воздействиях II'0) и v(l) на его входы поступали координатные управляющие воздействия (/,','0) Интервал дискретности Д определяет величину запаздывания в расчете ) " при дискретном имитационном моделировании

Расчет модельных выходных воздействий выполняется путем расчетной коррекции ),'"'(') по отклонению от 1УА;,(0 по формуле

>',"(0 = )""(') + <?),"('), (10) где Я '(0 = <рт(0№('-1ы)} и = (')-£/, (/) (П)

Оценивание показателя эффективности управляющих решений выполняется для каждого ¡-го варианта структуры системы управления и

заключается в сопоставлении характеристик (в частности, удельных затрат на производство) для ¡-го варианта структуры системы с соответствующими характеристиками реально действующей системы

Текущие значения показателей эффективности оцениваются по формуле

го)-г"о)

где г(1) = Г {И'О), (7(0, >'(,)} - оценка текущего значения удельных затрат ьа производство, соответствующих текущим внешним условиям, фактически реализуемым управляющим воздействиям (структурным и координатным) и характеристикам продуктов обогащения в реально действующей системе, Г - модель пересчета технических характеристик внешних, управляющих и выходных воздействий в удельные затраты на производство, соответствующая утвержденной на предприятии методике расчетов,

/"(/) = Г" {И/("(/) С," (') У" (')} - оценка текущего значения удельных затрат на производство при условии переключения объекта управления в состояние С = С( и реализации на объекте управления вектора координатных управляющих воздействий £/¿'0)

Для технологических процессов с рециклом развиты законы управления в классе систем управления объектами с запаздыванием Характерным примером объекта с рециклом служит тяжелосредная установка при регулировании плотности рабочей суспензии САР этой установки представлена на рисунке 5

Рисунок 5 - Функциональная схема САР плотности рабочей суспензии

I - исполнительный блок, 2 - регулирующий бак, 3- тяжечосредныи сепаратор 4 - делитель потока, 5 - бак кондиционной суспензии (КС) 6- бак некондиционной суспензии (ИКС), 7 - магнитный сепаратор, 8 - регулятор,^, и у - текущая и задлния плотность рабочей суспензии, ук - тотность концентрированной суспензии 0П и -расход рабочей и концентрированной суспензии Он - расход воды

Модельное представление разработанной системы управления приведено на рисунке 6, где приняты обозначения у и у* - выходное и задающее воздействие, и' - неконтролируемое возмущение, <ра,<р, - операторы прямой цепи и рецикла в объекте без учета запаздывания, <•/>, - оператор запаздывания, / - оператор регулирующего блока, г„,г0,гг - время запаздывания в канале управления, прямой цепи и рецикла объекта, индекс «М> - означает «модельное»

+ V1

Рисунок 6 — Модельное представление системы управления

Аналогичным образом сделано развитие законов регулирования и для объектов с распределенными управлениями, в которых число управляющих воздействий превышает число регулируемых координат Примером таких объектов служат напольные склады угля и концентрата при дозировании продукции несколькими дозаторами на один конвейер

Из результатов модельных и натурно-модельных исследований предложенных законов регулирования следует, что их точность регулирования по модульному критерию качества в 1,5 - 3 раза превышает точность регулирования САР Ресвика, Смита и САР с типовыми законами регулирования

В третьей главе «Испытательно-наладочный потигон для средств и систем автоматизации» представлена общая структура, математическое, информационное и техническое обеспечение созданного испытательно -наладочного полигона, а также результаты отладки САУ обогатительными фабриками

Современные условия создания САУ требуют, что наибольшую часть работ по отладке САУ необходимо выполнять в период, когда строительство объекта управления еще не закончено и технологические линии находятся

только в стадии монтажа. Это и предопределяет создание специальных испытательно-наладочных полигонов.

Основное назначение созданного полигона (рисунок 7) - статические и динамические испытания и отладка программно-аппаратных средств системы, включая:

- тестирование аппаратных средств и базового программного обеспечения; устройств информационной связи компонентов САУ;

Информационно-управляющий Центр

Макеты систем

Информационная маке,ы систем

нижнего уровня ееть верхнего уровня

Натурные элементы объекта управления

Рисунок 7 - Укрупненная структура испытательно-наладочное'о

полигона

- отработку основных технических решений по обмену информацией между компонентами САУ на физическом и логическом уровнях, включая интерфейс с оперативным технологическим персоналом,

- настройку и сравнительную оценку эффективности алгоритмов управления технологическим оборудованием и регулирования технологических процессов,

- оптимизацию алгоритмов,

- испытания, настройку и оптимизацию типовых, а также разного рода специализированных алгоритмов управления и регулирования,

обучение технологического персонала и отработка навыков взаимодействия с программно-аппаратными средствами системы

Основным методом испытаний и отладки САУ является имитационное моделирование работы автоматизированных технологических агрегатов и комплексов с использованием комбинированные натурно-модельных блоков объединяющих натурные компоненты действующих объектов и систем управления, физические модели объектов с их же частичными пересчетными математическими моделями Процедура моделирования аналогична представленной в предыдущей главе

Испытываемые и отлаживаемые подсистемы на начальных стадиях разработки и создания были представлены комплексом алгоритмов, реализованных, например, универсальными программно-аппаратными средствами, а на последующих стадиях испытания - конкретным программно-аппаратным комплексом, предназначенным для монтажа и ввода в промышленную эксплуатацию

Были произведены многоступенчатые испытания и отладка программ верхнего уровня, интерфейсных связей (RS 232, RS 422, RS 485), промышленных сетей (Controller Link, Ethernet), алгоритмических и программно-аппаратных средств локальных систем управления агрегатами, согласование информационного обеспечения нижнего и верхнего уровней САУ

В процессе отладки выявлялись ошибки и возможные недоработки алгоритмов управления функционированием отдельных агрегатов, системные ошибки программирования алгоритмов, случайные ошибки программирования, ошибки в реализации обмена данными между удаленными частями САУ

В таблице 1 приведен пример обнаруженных ошибок при отладке САУ ОФ на полигоне

Другое, весьма важное, направление использования полигона -подготовка квалифицированных кадров для эксплуатации автоматизированных технологических комплексов углеобогатительных фабрик - обучение студентов и производственного персонала промышленных предприятий

Проведение полигонных испытаний и наладки проектируемых САУ позволило практически на порядок минимизировать трудозатраты и сроки выполнения пуско-наладочных работ на промышленном объекте, а обучение позволило оперативно-техническому персоналу приступить к выполнению обязанностей сразу после передачи системы в промышленную эксплуатацию

Таблица 1 - Статистика обнаруженных ошибок при испытании и отладке программно-аппаратных средств на полигоне

Тип ошибки Количество ошибок

Ошибки в локальных системах управления Количество ошибок / количество алгоритмов

- апгоритмические 10/324

- системные 15/324

- аучайные 30/324

Ошибки при комплексной отладке САУ Количество ошибок / количество инструкций

- сеть Controllei Link 3/4520

- программа управчения 15/4520

Ошибки при комплексной отладке диспетчерской системы Количество ошибок / количество точек базы данных

- интерфейса 5 / 7540

- SCADA-системы 40/7540

Сравнительный анализ результатов испытаний и наладки комплекса Количество ошибок, %

| - на полигоне 75

1 - на промплощадке 25

В четвертой главе «Системы автоматизации управления углеобогатительными фабриками» дана обобщенная характеристика разработанных и внедренных САУ ОФ

Назначение САУ - комплексная автоматизация управления технологическими и производственными процессами обогатительной фабрики Автоматизируется решение задач контроля и анализа текущих изменений условий по поставкам рядовых углей и отгрузке концентрата, состояния отдельных технологических комплексов и прогнозирования результатов их функционирования, оптимизации и оперативной согласованной коррекции плановых заданий на режимные параметры технологических процессов по стадиям и комплексам обогащения, оперативной реализации управляющих решений и регулирования технологических параметров

Верхний уровень - САУ фабрики, решающая задачи контроля, учета, анализа и планирования производственного процесса Реализуется в виде совокупности автоматизированных рабочих мест производственно-управленческого персонала (главного инженера, технолога, энергетика, экономиста и др )

Второй уровень вктючает в свой состав две системы систему автоматизации управления производственными процессами, систему научно-

инженерного сопровождения автоматизированного производственного комплекса

На нижнем, третьем уровне - относительно автономные системы управления технологическими комплексами углеприема и углеподютовки, погрузки, обогащения

Системой автоматизации управления производственный камтексом автоматизируются функции анализа, оперативного и долгосрочного планирования производственного процесса расчет технико-экономических показателей, анализа результатов и оценки эффективности функционирования ОФ, анализ динамики изменений и прогнозирование характеристик обогащаемых рядовых углей и продуктов обогащения, затрат материально-энергетических ресурсов и выхода годного (потерь угля с породой), а также других технико-экономических показателей, оптимизацию технологических режимов и формирование сменно-суточных заданий на зольность концентрата, состав угольной шихты на обогащение, на технологические параметры по стадиям технологического процесса обогащения и на производительность технологического комплекса обогащения, анализ работы и состояния электроприводов, технологического и вспомогательного оборудования, планирование ремонтов и материально-технического обеспечения

Детальная и агрегированная информация о состоянии агрегатов и оборудования, технологических параметрах и характеристиках продуктов обогащения формируется в системах автоматизации управления технологическими комплексами углеприема и углеподготовки, обогащения и погрузки, системой автоматизации управления производственным процессом

Системой автоматизации управления производственными процессами фабрики автоматизируются функции оперативного контроля и управления технологическим комплексом фабрики мониторинга состояний и результатов функционирования каждого технологического комплекса и обогатительной фабрики в целом на основе данных, поступающих из автоматизированных систем управления технологическими процессами, и с использованием видеоизображений технологических агрегатов, технологических узлов и производственных участков, прогнозирования динамики изменений характеристик продуктов обогащения и вариантов сменно-суточных заданий на состав угольной шихты для обогащения и на технологические режимы каждого из комплексов с учетом текущих изменений состояния, условий и результатов их функционирования, вариантов управляющих решений, формирования текущих заданий на состав угольной шихты на обогащение и на технологические режимы каждого из комплексов с учетом текущих изменений состояния, условий и результатов их функционирования

Система научно-инженерного сопровождения производственного комплекса состоит из двух систем системы исследований и испытаний, системы инженерного сопровождения САУ

Система исследований и испытаний обеспечивает инструментальную поддержку технологических исследований, испытаний и отладки алгоритмов управления технологическими процессами, включая накопление, анализ и

классификацию данных о технологических режимах и параметрах, идентификацию объектов контроля и управления, имитационное математическое и натурно-математическое моделирование систем управления

Система инженерного сопровождения САУ предназначена для инструментальной поддержки существующею и проектирования дополнительного информационного и программного обеспечения контроллеров и рабочих станций операторов технологических комплексов в процессе поиска рационального технологического регламента, наладки, последующего развития и модернизации САУ

Системы автоматизации управления технологическими комплексами у глеприема, обогащения погрузки построены как двухуровневые системы На верхнем уровне обеспечивается взаимодействие оператора соответствующего технологического комплекса и программно-аппаратных средств системы -управление и мониторинг состояний и результатов функционирования основного и вспомогательного оборудования этого технологического комплекса Нижний уровень каждой из этих систем представляет собой распределенную систему, состоящую из систем локальной автоматики отдельных агрегатов и оборудования и системы технологического контроля и управления комплексом Пример структуры САУ технологическими комплексами представлен на рисунке 8

САУ техночогичсскими комплексами выполняются следующие основные информационные и управляющие функции

Контроль, диагностика и отображение информации о состоянии технологических процессов, поточно-транспортного и технологическою оборудования и агрегатов, вспомогательного оборудования и систем централизованное отображение результатов контроля, диагностики и управления оперативному персоналу, как в обобщенном виде, так и с требуемой степенью детализации, регистрация результатов контроля, диагностики и управления, действий оперативного персонала, дистанционное видеонаблюдение технологических агрегатов, узчов и участков

Автоматическое и дистанционное управление поточно-транспортным и технологическим оборудованием (плановый пуск/останов и переключение) с соблюдением заданного технологического регламента и блокировок оборудования, аварийный автоматический останов технологического комплекса

Автоматическое регулирование режимов технологических процессов нагрузки и состава шихты на обогащение, процесса обогащения рядовых углей в тяжелосредных сепараторах и гидроциклонах изменениями нагрузки и птотности кондиционной суспензии, процесса обогащения шламов на флотомашине изменениями нагрузки и подачи флотореагентов, процесса сгущения и обезвоживания шламов изменениями подачи флокулянтов, расхода и плотности рабочей суспензии по стадиям обогащения, расхода флотореагентов и флокулянтов, согласование производительности оборудования на разгрузке складов концентрата и узла погрузки концентрата

Погрузочный пункт

Станции первого оператора погрузим.

Станция видеонаблюдения

П

Станция второго оператора гюгруэкм

О С

LJ яШкш.

Ethernet

Главный корпус и углеприем Диспетчерская

Основная станция диспетчера

Вспомогательная станция диспетчера

Ш

Терминал ендеонаблюдения

Станция видеонаблюдения диспетчере

aiRT

ш

Незервный сервер главного корпуса

Сервер главного корпуса

PI

b=t

Помещение АСУТП

Инженерная станция

и

PLC OWRON Wim CJ1 PLC Ol.tRON [QC№9№i C8 CJ1

оборудование [счемюс и н£ломогат£гьиое гпявного ' I) оборудуй*« 'давнего корпуса)

РП Главного корпуса

PLC ÛMROW ссрниСЛ :'?;•>-прроды}

РП Бункера породы

Controller Link

PLC OMKON «рмк CJ1

(ОкПЗД КОНЦ0Н1раГ{1]

РП Склада готовой продукции

PLC ОМ RON оврйя CJ1 (погрузка)

РП

Погрузочного пункта

Рисунок 8 - Структура CAV технологическими комплексами ОФ

в вагоны, шихтование отгружаемых со склада марок концентрата, дозирование при загр\зке концентрата в вагоны, учет отгруженного концентрата

Пример представления информации о функционировании технологических комплексов диспетчеру ОФ дан на рис\ нке 9.

Физической основой сети Ethernet САУ ОФ является оптоволокно и «витая пара» 5-ой категории

В качестве базового программного обеспечения САУ используется SCADA пакет InTouch 9 О

Основной режим функционирования систем второго и третьего (нижнего) уровня — «Автоматический» Вспомогательные режимы - «Дистанционный» и «Местный (наладочный)»

Внедрение САУ ОФ дало повышение технико-экономических показателей от 8 % до 15 % для различных ОФ Это достигнуто за счет

- увеличения выхода годного и сокращения потерь угля с отходами, снижение удельных затрат на производство,

- сокращения неплановых простоев технологического оборудования и затрат на ремонтно-восстановительные работы,

- сокращения капитальных затрат на обеспечение диспетчерского контроля и управления благодаря отказу от применения громоздких и дорогостоящих пультов и мнемощитов и сокращению затрат на кабельн>ю продукцию,!

- сокращения затрат на текущее обслуживание системы,

- сокращение временных и материальных затрат на модификацию функций системы и алгоритмов контроля и управления при изменениях технологического регламента и взаимных блокировок механизмов и агрегатов в процессе пуско-наладки и эксплуатации автоматизированного технологического комплекса

В главе «Системы автоматизации управления технологическими комплексами угольных шахт» приведена характеристика основных разработанных решений Система автоматизации управления технологическим комплексом шахты обеспечивает автоматизацию функций контроля и диагностики состояния, управления технологическими процессами, технологическим и вспомогательным оборудованием и агрегатами наземных производственных и технологических участков, объектов энергообеспечения

В число объектов контроля и управления в общем случае входят вентиляционная установка главного проветривания (ВГП), воздухонагревательная установка (ВНУ), производственно-противопожарная насосная станция, вакуум-насосная станция, погрузочный пункт, оборудование пожарной защиты и водоотлива, электроподстанции, водозаборные скважин

Структурно САУ технологическим комплексом шахты представляет собой двухуровневую систему Нижний уровень системы относительно автономные локальные системы автоматизации управления (ЛСАУ) соответствующими объектами комплекса

Рисунок 9 - Главный видеокадр диспетчера углеобогатительной фабрики

Каждая из ЛСАУ предназначена для решения задач автоматического контроля и управления основным и вспомогательным оборудованием и технологическими процессами соответствующего технологического участка Эти системы реализуются на микропроцессорных программируемых логических контроллерах и обеспечивают выполнение следующие основные информационных и управляющих функций контроль и диагностика состояния технологических процессов, основного и вспомогательного технологического оборудования и агрегатов, вспомогательного оборудования и систем управление агрегатами и оборудованием с соблюдением технологического регламента планового пуска/останова и аварийных блокировок агрегатов в соответствии с требованиями их сохранности и безопасной эксплуатации, обмен данными с другими ЛСАУ, с устройствами и системами контроля и управления, поставляемыми комплектно с технологическим оборудованием, а также с подсистемой верхнего уровня САУ технологическим комплексом шахты

Верхний уровень САУ технологическим комплексом шахты - система автоматизации оперативно-диспетчерского контроля и управления (АСОДУ) обеспечивает интеграцию ЛСАУ в комплексную информационно-управляющую систему

Объектами контроля и управления АСОДУ являются наземные автоматизированные производственные и технологические участки а также объекты энергообеспечения технологического комплекса шахты, оснащенные локальными системами автоматизации

АСОДУ обеспечивает выполнение следующих основных информационных и управляющих функций централизованный контроль, анализ и мониторинг состояний автоматизированного технологического комплекса шахты, обобщенное и детальное представление информации горному диспетчер) о результатах контроля и анализа, дистанционное управление агрегатами и оборудованием технологического комплекса, формирование и представление данных персоналу инженерно-технических служб, регистрация данных о технологических параметрах и событиях, формирование протоколов работы системы и отчетных документов

Применение современных программно-аппаратных средств телекоммуникаций (информационных сетей, использующих технологии проводной и беспроводной передачи данных, ОРС серверов) позволило успешно решать задачи интеграции в комплексную информационно-управляющую систему отдельных ЛСАУ независимо от их территориального расположения и разнотипности программно-аппаратных средств их реализации

Характерным примером разработанных систем является САУ технологическим комплексом шахты «Колмогоровская-2», структурная схема которой представлена на рисунке 10

шахты «Колмогоровская-2»

Локальные СЛУ объектами технологического комплекса реализованы с использованием программируемых микропроцессорных логических контроллеров корпорации Omron, обеспечивающих высоконадежное функционирование систем и реализацию асех функций i трогргш миологического управлении агрегатами и регулирования технологических процессов. В частности, ЛСАУ ВГП реализована с использованием двух программируемых логических микроконтроллеров CQM1H (по одному на каждый вентилятор), связанных посредством локальной информационной сети Controller Link между собой н с остальными компонентами системы. Данные контроллеры имеют модульную структуру, что позволяет достаточно легко расширять систему и обеспечивает удобство обслуживания. Системой решаются задачи автоматического контроля и управления состоянием вентиляторов и вспомогательного оборудования ВГП, параметрами потока воздуха, нагнетаемого в шахту по заданиям оператора ВГП или горного диспетчера шахты.

Локальная САУ воздухонагревательной установки, состоящей из трех воздухонагревательных агрегатов, построена на контроллерах CJ1, связанных посредством локальной информационной сети Controller Link между собой и с остальными компонентами системы. Системой решаются задачи автоматического контроля и управления состоянием оборудования

воздухонагревательных агрегатов, контроля и регулирования режимных параметров агрегатов и потока нагретого воздуха (температура и содержание СО в нагретом воздухе, тепловая нагрузка агрегатов, температура дымовых газов перед теплообменником и пр ) по заданиям оператора ВНУ или горного диспетчера шахты

Аналогичным образом реализованы и ЛСАУ остальных объектов технологического комплекса Основной режим функционирования ЛСАУ и выполнения ими управляющих функций «Автоматический» - все функции контроля и управления выполняются автоматически, включая автоматический плановый пуск/останов агрегатов и оборудования технологического комплекса с соблюдением технологического регламента, аварийного останова и взаимных блокировок агрегатов и оборудования комплекса

Верхний уровень САУ базируется на IBM совместимых компьютерах, объединенных между собой и контроллерами нижнего уровня в сеть Ethernet Физической основой сети Ethernet является в основном оптоволокно и "витая пара" 5-ой категории На тех участках, где прокладка оптоволокна экономически нецелесообразна, используется связь по телефонному кабелю Информационное и программное обеспечение рабочей станции диспетчера шахты строиться на базе SCADA пакета InTouch 9 0 Сбор предыстории организован на базе высокопроизводительного сервера сбора архивных данных работы предприятия в реатьном времени Industrial SQL Server

Детальная и агрегированная информация о состоянии агрегатов и оборудования, технологических параметрах поступает из локальных систем автоматизации управления технологическими комплексами (установками, участками) Средства графического интерфейса обеспечивают обобщенное и детальное представление на мониторе рабочей станции горного диспетчера информант о состоянии агрегатов и оборудования, технологических параметрах, интерфейс с диспетчером в процессе контроля и управления комплексом — формирование и передачу в контроллеры ЛСАУ команд управления оборудованием и агрегатами технологического комплекса

Отображение информации горному диспетчеру осуществляется посредством мнемосхемы (рисунок 11), изображенной на основном видеокадре 40" монитора рабочей станции и отражающей все основные компоненты комплекса и их связи в технологической цепи При этом предусматриваются цветовая индикация тек>щих состояний каждого из компонентов системы, текстовые сообщения (предупреждающие, диагностирующие и информирующие), возможность детального отображения информации о состоянии любого из объектов технологического комплекса посредством «всплывающих окон» с соответствующими мнемосхемами

Рисунок 11 — Основной видеокадр монитора, горного диспетчера шахты «Колмогорове кая-2»

Создание системы обеспечило повышение производительности, экономичности. надежности и безопасности функционирования

технологического комплекса.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является нау ч н о- к вал и ф и ка ц ио н и о й работой, в которой решена актуальная научная проблема создания систем автоматизации управлении объектами угольной огрели, имеющая важное хозяйственное значение в развитии экономики страны. Основные выводы, теоретически и практически значимые результаты работы.

1. Современные экономические условия требуют развития подходов и методов разработки систем автоматизации управления, позволяющих одновременно выполнять лроектно-конструкторские. строительно-монтажные и пуско-наладочные работы при создании промышленных комплексов.

2. Обоснование сроков выполнения работ и освоения средств при создании промышленных комплексов должно осуществляться с учетом современных достижений в области проектирования и строительства и базироваться на аналогах созданных промышленных комплексов с корректировкой на условия проектируемых объектов.

3 Перспективным путем повышения эффективности создаваемых промышленных объектов является совместное проектирование объектов управления (производств, технологических процессов, агрегатов) и управляющих ими систем

4 Создание и внедрение современных систем автоматизации управления промышленных объектов повышает эффективность производства до 15 % при затратах на создание САУ до 5 % общих затрат на проектирование и строительство промьшпенного комплекса

5 Эффективным направлением повышения динамических свойств систем управления является создание объектов, структуру которых можно оперативно изменять в ходе эксплуатации системы, что позволяет строить системы управления инвариантные к значительным изменениям внешних условий и требований к качеству продукции

6 Полигонные испытания и наладка средств и систем автоматизации позволяют выявить и устранить до 75 % ошибок в информационном, математическом и техническом обеспечении САУ и сократить сроки выполнения пуско-наладочных работ в 2 - 4 раза

7 Имитационное натурно-математическое моделирование с информационной интеграцией натурных сигналов и пересчетных математических модетей, с выделением типопредставительных ситуаций является действенным элементом алгоритмов управления и инструментальным средством испытания и наладки систем автоматизации управления

8 Разработанные методы и алгоритмы выработки нормативов на создание промышленных комплексов, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем, управления объектами с целенаправпенно изменяемой структурой, с рециклом и распределенными управляющими воздействиями использованы при планировании и разработке систем автоматизации управления объектами угольной отрасли

9 Для углеобогатительных фабрик нового поколения созданы системы автоматизации управления, охватывающие автоматизацию всех технологических комптексов и функций управления

10 Разработанные системы оперативно-диспетчерского управпения наземными объектами угольных шахт, САУ вентиляторными установками главного проветривания, САУ воздухонагревательными установками шахт дали возможность повысить безопасность производственных процессов

11 Результаты работы внедрены на четырех углеобогатительных фабриках и тринадцати угольных шахтах Кузбасса, использованы при проектировании трех углеобогатительных фабрик и пяти угольных шахт Внедрение САУ дало повышение на 8 - 15 % технико-экономических показателей

ОСНОВНЫЕ ТРУДЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монографии

1 Системы автоматизации на основе натурно-модельного подхода Монография в 3-х т Т2 Системы автоматизации производственного назначения / Л П Мышляев, А А Ивушкин, Г П Сазыкин и др , Под ред Л П Мышляева - Новосибирск Наука, 2006 - 483 с

2 Автоматизация управления углеобогатительными фабриками Монография / Л П Мышляев, С Ф Киселев, А А Ивушкин и др - Новокузнецк СибГИУ, 2003 - 304 с

3 Ивушкин А А Системы автоматизации углеобогатительных фабрик Монография / А А Ивушкин, С Ф Кисетев, Л П Мышляев - Новокузнецк СибГИУ, 2004 - 232 с

4 Методы идентификации промышленных объектов в системах управления Монография / С В Емельянов, С К Коровин, А А Ивушкин и др , Под ред ЛП Мышляева - Кемерово Кузбасс Вхзиздат, 2007 - 330 с

Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

5 Особенности и проблемы создания систем автоматизации управления промышленными комплексами /А Ю Дюпин, Л П Мышляев, С Ф Киселев, А А Ивушкин //Изв вузов Чер металл\ргия -2004 -№10 - С 75-78

6 Алгоритмизация управления промышленными объектами / С Ф Киселев, Л П Мышляев, А А Ивушкин, В И Лебедев // Изв вузов Чер металлургия -2004 -№12 - С 53-58

7 Мышляев Л П Опыт идентификации промышленных объектов в системах управления / Л П Мышляев, Е И Львова, А А Ивушкин // Изв вузов Чер металпургия -2005 -№6 - С 65-68

8 Ивушкин А А Из опыта строительства вентиляторной установки ВОД-40 на шахте «Распадская» / А А Ивушкин//Уголь -2002 - №9 - С 66-68

9 Львова Е И Принципы идентификации в системах управления при создании и эксплуатации промышленных комплексов / Е И Львова, А А Ивушкин, Л П Мышляев // Системы управления и информационные технологии -2006 - №3 1(25) - С 157-159

10 Идешификация непрерывно-дискретных объектов сложной структуры (на примере блока тепловых регенераторов кислородного производства) / Л П Мышляев, Е И Львова, А А Ивушкин, П И Белокопытов // Системы управления и информационные технологии - 2006 — № 3 1(25) - С 174 — 177

11 Особенности создания систем управления в ходе их проектирования, внедрения и эксплуатации / А А Ивушкин, Е И Львова, Л П Мышляев и др //Изв вузов Чер металлургия - 2007-№ 2 -С 61-63

12 Воздухонагревательная установка котельная-калорифер ОАО «Шахта «Большевик» Холдинга «Сибуглемет» / А А Ивушкин, Е М Пузырев, Г И Ничикидр //Уголь -2007 -№4 -С 10-14

Статьи в других периодических изданиях и патенты

13 Автоматизированная система контроля и управления установкой главного проветривания шахты / С Ф Киселев, Л П Мышляев, А А Ивушкин и др // Вестник Российской академии естественных наук Выпуск 5 - Кемерово Западно-Сибирское отделение, 2002 - С 241 - 250

14 Бурков ЮВ Задачи строительства вентиляторных установок главного проветривания на шахтах Кузбасса в современных условиях / Ю В Бурков, А А И в) шкин // ТЭК и ресурсы Кузбасса -2003 -№4/10 - С 33-35

15 Ивушкин А А Инженерный менеджмент скоростного строительства угольных предприятий (опыт создания ОФ нового поколения в Кузбассе) / А А Ив\шкин, И И Вылегжанина // ТЭК и ресурсы Кузбасса - 2007 - №1 -С 43-51

16 Пат на изобр № 2232898 Россия, МПК Е 21 Р 1/08 Вентиляторная установка главного проветривания / Ф Я Безель, О С Белоусова, А А Ивушкин и др — Опубл 20 07 2004, бюл № 20

17 Пат на полезную модель № 59779 Россия, МПК Р 24 Р 11/08 Система автоматизации вентиляторной установки главного проветривания / О А Бобров, А В Задрутский, А А Ивушкин и др - Опубл 27 12 2006, бюл № 36

Труды научно-практических конференций и сборников

18 Киселев С Ф Системы автоматизации управления промышленными объектаи и / С Ф Киселев, Л П Мышляев, А А Ивушкин // Перспективные промышленные технологии и материалы Сборник научных трудов СибГИУ|- Новосибирск Наука, 2004 - С 589 - 603

19 Ивушкин А А Система автоматизации вентустановки 4ВЦ-15 /А А Ивушкин // Сборник научных статей СибГИУ - Новокузнецк СибГИУ,

2002 - С 234 - 237

20 Ивушкин А А Особенности и проблемы создания АСУ промышленными объектами / А А Ивушкин, С Ф Киселев, Л П Мышляев // Сборник научных статей СибГИУ - Новокузнецк СибГИУ, 2002 -С 254 -260

21 Управление технологическими комплексами как объектами с переменной структурой / С Ф Киселев, А А Ивушкин, А Ф Щукин и др // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ,

2003 - С 41 -47

22 Применение натурно-математического моделирования при разработке и реализации социально-экономических проектов / Л П Мышляев, А А Ивушкин, В Ф Евтушенко, В А Попов // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV Всероссийской научно-практической конференции -Новокузнецк СибГИУ, 2003 -С 104-109

23 Особенности разработки системы автоматизации главного корпуса ОФ «Бачатская» / А А Ивушкин, С Ф Киселев, Л П Мышляев, ГС Белягин// Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV

Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2003 - С 403 - 408

4 Отображение информации в САУ ТКО ОФ «Бачатская» / С Я Иванов, А А Ивушкин, М В Шипунов, А С Киселев // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV Всероссийской научно-практической конференции -Новокузнецк СибГИУ, 2003 -С 413-418

5 Системы автоматизации управления ОФ «Заречная» / Л П Мышляев. В Г Харитонов, А А Ивушкин и др // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2003 -С 418-422

6 Полигонные испытания и наладка промышленных систем / А А Ивушкин, В И Лебедев, В И Ереметов и др // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды IV Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2003 -С 436-440

7 САУ ОФ «Заречная» / Л П Мышляев, В Г Харитонов, А А Иву шкин и др // Информационные недра Кузбасса Труды III Региональной научно-практической конференции - Кемерово ИНТ, 2004 - С 65-66

8 Современная система автоматизации управления обогатительной фабрикой / А А Ивушкин, Л П Мышляев, В А Горячкин и др // Информационные недра Кузбасса Труды III Региональной научно-практической конференции - Кемерово ИНТ, 2004 - С 70 - 71

29 Автоматизация главного технологического корпуса ОФ «Бачатская» / С Ф Киселев, А А Ивушкин, А А Линков, С Я Иванов // Информационные недра Кузбасса Труды III Региональной научно-практической конференции -Кемерово ИНТ, 2004 -С 71-73

30 Углеобогатительные фабрики как объект управления / С Ф Киселев, А А Ивушкин, Г П Сазыкин, А Ф Щукин // Информационные недра Кузбасса Труды III Региональной научно-практической конференции - Кемерово ИНТ, 2004 - С 75-76

31 Мышляев Л П Проблемы проектирования и внедрения систем управления / Л П Мышляев, С Ф Киселев, А А Ивушкин // Проблемы автоматизированного электропривода Труды Всероссийской научно-практической конференции -Новокузнецк СибГИУ. 2002 -С 234 -238

32 Ивушкин А А Расширение объектов управления с включением механизмов формирования внешних воздействий / А А Ивушкин, Л П Мышляев, А М Петрунин // Информационные недра Кузбасса Труды IV Всероссийской научно-практической конференции - Кемерово ИНТ 2005 - С 62-64

33 Создание и структура систем автоматизации углеобогатительных фабрик / С Ф Киселев, А А Ивушкин, Л П Мышляев, Г П Сазыкин // Информационные недра Кузбасса Труды IV Всероссийской научно-практической конференции -Кемерово ИНТ, 2005 -С 67-68

34 Львова Е И Идентификация объектов сложной структуры в системах управления / Е И Львова, А А Ивушкин, Л П Мышляев // Информационные недра Кузбасса Труды IV Всероссийской научно-практической конференции -Кемерово ИНТ, 2005 - С 71-73

35 Мышляев JI П Системы управления циклическими объектами с обратной связью по предыстории / Л П Мышляев, А А Ив>шкин, AM Петрунин// Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды V Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2005 -С 75-78

36 Мышляев Л П Идентификация и управление области пересечения и автономность / Л П Мышляев, Е И Львова, А А Ивушкин // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды V Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ - 2005 - С 78-80

37 Вопросы управления проектированием и строительством промышленных объектов / А А Ивушкин, Л П Мышляев Г П Сазыкин, С Ф Киселев // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Труды V Всероссийской научно-практической конференции — Новокузнецк СибГИУ, 2005 - С 463 - 466

38 Мышляев Л П Развитие постановки задачи синтеза систем управления / Л П Мышляев, А А Ивушкин, С М Петрунин // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве Тр\ды V Всероссийской научно-практической конференции -Новокузнецк СибГИУ, 2005 -С 466-467

39 Ивушкин А А К вопросу о строительстве многовентиляторных >становок главного проветривания /А А Ивушкин // Энергетическая безопасность России Новые подходы к развитию уготьной промышленности Труды Международной научно-практической конференции - Кемерово, 2002 - С 114-115

40 Algorithmization of Coal Dressing Process Control /LP Myshlyaev, A A Ivyshkin, G P Sazykin, S F Kiselyov // XV International Coal Prepaiation Congress - China, 2006 - P 640 - 644

41 Ивушкин А А Конкретизация методов и алгоритмов идентификации, удовлетворяющих требованиям управления промышленными объектами / А А Ивушкин П Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции Новокузнецк СибГИУ, 2006 - С 241-247

42 Ивушкин А А О научно - методических и организационных проблемах разработки и внедрения систем управления промышленными предприятиями / А А Ивушкин // Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2006, - С 253 - 258

Ивушкин Анатолии Алексеевич

ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ И ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕК ГАМИ УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

Автореферат

диссертации на соискание учено!"} степени доктора технических наук

Изд лиц ИД №01439 от 05 04 2000 Бумага писчая Печать офсетная Уел печ л 2,0

Формат бумаги 60 84 1/16 Тираж 100 экз Заказ Ж

Уч -изд л 2,23_

Подписано в печать О ()7

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» 654007, Новокузнецк, ул Кирова, 42 Издательский центр ГОУ ВПО «СибГИУ»

Введение.

Глава 1. Развитие основ создания систем автоматизации управления промышленными объектами.

1.1. Анализ предшествующих исследований.

1.2. Проблемы создания систем автоматизации управления.

1.3. Выработка программ на временные и материальные затраты.

1.4. Совместное проектирование объектов управления и управляющей системы.

1.5. Управление объектами с целенаправленно изменяемой структурой

Глава 2. Методы и алгоритмы управления характерными для угольной отрасли объектами.

2.1. Технологический комплекс обогатительной фабрики как объект управления.

2.2. Управление групповым дозированием сыпучих материалов.

2.3. Управление процессами обогащения в отсадочных машинах и в тяжелых средах.

2.4. Управление технологическим комплексом обогащения.

2.5. Управление технологическими процессами с рециклом.

Глава 3. Испытательно-наладочный полигон для средств и систем автоматизации.

3.1. Структуры натурно-модельных блоков и комплексов.

3.2. Имитационный натурно-модельный комплекс.

3.3. Испытательно-наладочный полигон.

Глава 4. Системы автоматизации управления углеобогатительными фабриками.

4.1. Система автоматизации управления ОФ "Антоновская".

4.1.1. Назначение и цели создания системы автоматизации управления (САУ).

4.1.2. Функциональная структура САУ.

4.1.3. Техническая структура САУ производственным комплексом.

4.1.4. Программное обеспечение САУ производственным комплексом.

4.1.5. Информационное обеспечение САУ производственным комплексом.

4.1.6. Надежность и безопасность системы.

4.1.7. Результаты пуско-наладки и эксплуатации.

4.2. Система автоматизации управления ОФ "Бачатская".

4.2.1. Комплекс главного корпуса фабрики.

4.2.2. Назначение и цели создания системы автоматизации управления технологическим комплексом обогащения (ТКО).

4.2.3. Функциональная структура САУ ТКО.

4.2.4. Техническая реализация САУ ТКО.

4.2.5. Испытания и пуско-наладка САУ ТКО.

4.3. Система автоматизации управления ОФ "Заречная".

4.3.1. Функциональная структура САУ производственным комплексом.

4.3.2. Техническая реализация САУ производственным комплексом.

4.3.3. Прикладное программное обеспечение.

Глава 5. Системы автоматизации управления технологическими комплексами угольных шахт.

5.1. Система автоматизация управления технологическим комплексом (САУТК).

5.1.1. Структура и функции САУТК.

5.1.2. Техническое и программное обеспечение САУТК.

5.2. Локальная система автоматизации управления вентиляторной установкой главного проветривания (ЛСАУ ВГП).

5.2.1. Структура и функции ЛСАУ ВГП.

5.2.2. Алгоритмическое и информационное обеспечение системы.

5.3. Локальная система автоматизации управления воздухонагревательной установкой (ЛСАУ ВНУ).

5.3.1. Характеристика объект управления.

5.3.2. Функциональная структура САУ.

Актуальность проблемы. Изменившиеся социальные и экономические условия потребовали новых подходов и методов создания крупных промышленных комплексов. В первую очередь, это диктуется существенным, в три-четыре раза, сокращением сроков создания таких комплексов и выведения их на проектную мощность с одновременным повышением технико-экономических, экологических и социально-гигиенических показателей. Для достижения положительных результатов необходимо отказаться от традиционной последовательной схемы: проектирование - заказ и поставка оборудования - строительство - монтаж основного и вспомогательного оборудования - пуско-наладочные работы, а перейти к параллельному, одновременному выполнению большинства из перечисленных функций с выработкой и корректировкой базовых программ создания с учетом экономических и социальных последствий не только проектирования и строительства, но ц досрочного освоения промышленных комплексов. Все это в полной мере относится и к системам автоматизации управления (САУ). Более того, меняется и роль автоматизации управления, переходя от второстепенного значения в равноправные, а порой и определяющие факторы достижения требуемой эффективности всего производства.

Однако только организационных мероприятий для достижения желаемых результатов недостаточно. Необходимо совершенствование самой технологии строительства, новых структурных решений по строительным конструкциям, технологическому оборудованию и, самое главное, системам автоматизации управления всех уровней производственного процесса. Особого внимания здесь требует совместное создание объекта управления и управляющей подсистемы, построение объекта управления с гибко изменяемой структурой для достижения требуемых динамических свойств, учет таких характеристик объекта как распределенность, существенные запаздывания, нестационарность внешних и внутренних возмущений. Параллельное создание систем автоматизации со строительством предприятия выдвигает новые требования не только к очередности строительства отдельных компонентов зданий и сооружений, но и разработки специальных испытательно-наладочных комплексов для средств и систем автоматизации. Решение последних задач возможно с развитием идей и методов теории новых типов обратных связей, управления объектами в условиях неопределенности, натурно-математического моделирования, динамической идентификации.

К числу крупных промышленных комплексов относятся угледобывающие и углеперерабатывающие предприятия, строительство которых интенсивно ведется в угольных бассейнах. Приобретенный опыт и поставленные в ходе создания систем автоматизации управления угольными шахтами и углеобогатительными фабриками задачи подтверждают актуальность научного обобщения и практическую значимость охарактеризованной проблемы.

Диссертация выполнена в соответствии с планом госбюджетных научно-исследовательских работ: федеральной целевой программы «Интеграция» (1997-2002 г., 2002-2006 г.), гранта Минобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук по направлению «Автоматика и телемеханика, вычислительная техника, связь, метрология» (2000-2002 г.), грантов Минобразования «Развитие концепции и методов теории идентификации» (2004-2005 г.), «Развитие теории и методов управления на основе натурно-модельного подхода» (2005-2006 г.), гранта Российского фонда фундаментальных исследований «Системы автоматизации на основе натурно-модельного подхода» (2006 г.), программ строительства углеобогатительных фабрик «Антоновская» (г. Новокузнецк, 2001 г.), «Бачатская - Энергетическая» (г. Белово, 2002 г.), «Заречная - Спутник» (г. Полысаево, 2003 г.), «Междуреченская», (г. Междуреченск, 2005 г.), тринадцати угольных шахт, в том числе «Ульяновская» (г. Новокузнецк, 2003 г.), «Углекоп» (г. Мыски, 2002 г.), «Колмогоровская-2» (г. Белово 2005 г.).

Цель и задачи диссертации. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными комплексами в современных экономических и социальных условиях на примере угольных шахт и углеобогатительных фабрик Кузбасса. В рамках этой цели выделены конкретные задачи. 1. Выявление особенностей и проблем создания систем автоматизации управления. 2. Постановка задачи и развитие методов разработки программ создания систем автоматизации. 3. Постановка задачи и развитие методов совместного проектирования объектов управления и управляющих систем. 4. Разработка методов и алгоритмов управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой. 5. Развитие методов и алгоритмов управления объектов угольной отрасли. 6. Создание испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации управления. 7. Внедрение разработок при создании систем автоматизации управления технологическими объектами угольных шахт и углеобогатительных фабрик.

Методы выполнения работы. Обобщение практического опыта создания систем автоматизации управления, методы теории систем с переменной структурой, управления в условиях неопределенности, идентификации объектов в системах управления, имитационного моделирования.

Научная новизна. Развитие подхода к созданию систем автоматизации управления промышленными объектами, заключающееся в разработке комплекса методов, алгоритмов, инструментальных средств и систем для обеспечения полного цикла «проектирование, испытание, пуско-наладка и сопровождение систем автоматизации управления».

1. Выявлены особенности и проблемы создания систем автоматизации управления промышленными объектами, обусловленные сокращением в 3 - 4 раза сроков разработки и внедрения систем, увеличением затрат на совершенствование технологических процессов и агрегатов, повышением требований к эффективности производства и качеству продукции.

2. Постановки и методы решения задачи выработки нормативов на создание промышленных комплексов и выполнение видов работ, совместного синтеза объектов управления и управляющих систем; основой методов служит имитационное натурно-математическое моделирование и процедуры симплексного поиска.

3. Методы, общая структура и конкретные алгоритмы управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой, позволяющие достигать желаемых динамических свойств всей системы управления за счет оперативной перестройки структуры объекта управления.

4. Общие структуры и конкретные алгоритмы управления объектами с рециклом и объектами с распределенными управляющими воздействиями с различной динамикой их преобразования; точность регулирования в системах с указанными алгоритмами по модульному критерию в 1,5-3 раза выше точности регулирования в САР Ресвика, Смита и САР с типовыми законами регулирования.

5. Математическое и информационное обеспечение испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации, базирующееся на имитационном моделировании и позволяющее выявить и устранить до 75 % ошибок разрабатываемых САУ на стадии проектирования, что в 2 - 4 раза сокращает сроки выполнения пуско-наладочных работ на объекте.

6. Информационное, математическое и техническое обеспечение систем автоматизации управления всеми технологическими комплексами углеобогатительных фабрик, позволившее создать полностью автоматизированное предприятие нового поколения.

7. Информационное, математическое и техническое обеспечение систем оперативно-диспетчерского управления наземными объектами угольных шахт, САУ вентиляторными установками главного проветривания и САУ воздухонагревательными установками, позволившее повысить безопасность и эффективность работы объектов угольных шахт.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы:

- при планировании мероприятий по созданию систем автоматизации управления промышленными объектами;

- при разработке информационного, математического, программного и технического обеспечения САУ углеобогатительными фабриками, технологическими комплексами угольных шахт и аналогичных объектов;

- при отладке всех видов обеспечения САУ промышленными объектами;

- для обучения студентов и повышения квалификации специалистов в области создания и эксплуатации САУ.

Реализация результатов. Результаты работы внедрены на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения: «Антоновская» г. Новокузнецк, 2001 г.; «Бачатская-Энергетическая», г. Белово, 2002 г.; «Заречная-Спутник», г. Полысаево, 2003 г.; «Междуреченская», г. Междуреченск, 2005 г. Использованы при проектировании САУ ОФ «Северная» г. Березовский, 2005 г.; «Листвяжная», г. Белово, 2006 г.; «Печорская», г. Воркута, 2006 г. Внедрены на тринадцати шахтах, в том числе «Углекоп», г. Мыски, 2002 г.; «Ульяновская», г. Новокузнецк, 2003 г.; «Заречная», г. Полысаево, 2005 г.; «Колмогоровская-2», г. Белово, 2006 г.

Создан испытательно-наладочный полигон для средств и систем автоматизации на базе СибГИУ и Новокузнецкого ШСМУ №6.

Предмет защиты. На защиту выносятся:

- постановки и методы решения задач выработки нормативов для создания САУ, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем;

- методы и алгоритмы управления характерными для угольной отрасли объектами: с целенаправленно изменяемой структурой; с запаздыванием в управлениях, состояниях и измерениях; распределенными управляющими воздействиями;

- функциональное, математическое, программное, информационное и техническое обеспечение испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации;

- разработанные и внедренные на четырех углеобогатительных фабриках нового поколения системы автоматизации управления всеми уровнями и стадиями производственных процессов;

- разработанные и внедренные на тринадцати угольных шахтах системы оперативно-диспетчерского управления наземными объектами, САУ вентиляторными установками главного проветривания, САУ воздухонагревательными установками.

Личный вклад автора заключается в разработке содержательных идей методов решения задач выработки нормативов, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем; общих структур алгоритмов управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с распределенными управляющими воздействиями и рециклом; структуры и технического обеспечения испытательно-наладочного полигона для средств и систем автоматизации; формировании натурных данных для разработки и исследования методов и алгоритмов; научном руководстве при создании всех видов обеспечения внедренных САУ углеобогатительными фабрикам и угольными шахтами.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на 9-ти научно-практических конференциях, в том числе: Международной научно-практической конференции «Новые технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (г. Новокузнецк, 2002 г.), Международной научно-практической конференции «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитии угольной промышленности» (г. Кемерово, 2002 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и промышленная электроника» (г. Новокузнецк, 2002 г.), Всероссийской научнопрактической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г. Новокузнецк, 2003 г., 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса» (г. Кемерово, 2005 г.), на Всемирном конгрессе «XV International Coal Preparation Congress» (Китай, 2006 г.), на ежегодных технических советах комбината «Кузбассшахтострой» (г. Кемерово, 1998-2006 г.), ЗАО «Гипроуголь» (г. Новосибирск, 2000-2006 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 42 печатные работы, в том числе четыре монографии и одиннадцать статей в периодических изданиях.

Диссертация состоит из введения и пяти глав основного текста. В первой главе проведен анализ предшествующих исследований по планированию проектирования и строительства промышленных комплексов, подходов и методов алгоритмизации управления сложными объектами и технологическими процессами, а также состояние по автоматизации управления объектами угольной отрасли. Представлены постановки задач и методы решения задач выработки программ (планирования) на временные и материальные затраты, совместного проектирования объектов управления и управляющей системы, общая схема алгоритма управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой и постановка задачи ее конкретизации.

11. Результаты работы внедрены на четырех углеобогатительных фабриках и тринадцати угольных шахтах Кузбасса; использованы при проектировании трех углеобогатительных фабрик и пяти угольных шахт. Внедрение САУ дало повышение на 8 - 15 % технико-экономических показателей.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой решена актуальная научная проблема создания систем автоматизации управления объектами угольной отрасли, имеющая важное хозяйственное значение в развитии экономики страны. Основные выводы, теоретически и практически значимые результаты работы.

1. Современные экономические условия требуют развития подходов и методов разработки систем автоматизации управления, позволяющих одновременно выполнять проектно-конструкторские, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы при создании промышленных комплексов.

2. Обоснование сроков выполнения работ и освоения средств при создании промышленных комплексов должно осуществляться с учетом современных достижений в области проектирования и строительства и базироваться на аналогах созданных промышленных комплексов с корректировкой на условия проектируемых объектов.

3. Перспективным путем повышения эффективности создаваемых промышленных объектов является совместное проектирование объектов управления (производств, технологических процессов, агрегатов) и управляющих ими систем.

4. Создание и внедрение современных систем автоматизации управления промышленных объектов повышает эффективность производства до 15 % при затратах на создание САУ до 5 % общих затрат на проектирование и строительство промышленного комплекса.

5. Эффективным направлением повышения динамических свойств систем управления является создание объектов, структуру которых можно оперативно изменять в ходе эксплуатации системы, что позволяет строить системы управления инвариантные к значительным изменениям внешних условий и требований к качеству продукции.

6. Полигонные испытания и наладка средств и систем автоматизации позволяют выявить и устранить до 75 % ошибок в информационном, математическом и техническом обеспечении САУ и сократить сроки выполнения пуско-наладочных работ в 2 - 4 раза.

7. Имитационное натурно-математическое моделирование с информационной интеграцией натурных сигналов и пересчетных математических моделей, с выделением типопредставительных ситуаций является действенным элементом алгоритмов управления и инструментальным средством испытания и наладки систем автоматизации управления.

8. Разработанные методы и алгоритмы выработки нормативов на создание промышленных комплексов, совместного проектирования объектов управления и управляющих систем, управления объектами с целенаправленно изменяемой структурой, с рециклом и распределенными управляющими воздействиями использованы при планировании и разработке систем автоматизации управления объектами угольной отрасли.

9. Для углеобогатительных фабрик нового поколения созданы системы автоматизации управления, охватывающие автоматизацию всех технологических комплексов и функций управления.

10. Разработанные системы оперативно-диспетчерского управления наземными объектами угольных шахт, САУ вентиляторными установками главного проветривания, САУ воздухонагревательными установками шахт дали возможность повысить безопасность производственных процессов.

1. Организация строительного производства: Учебник для вузов / Т.Н. Цай, П.Г. Грабовый, В.А. Большаков и др. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 1999. - 432 с.

2. Сметное дело в строительстве: Учебное пособие / Г.М. Хайкин, А.Е. Лейбман, Л.И. Мазурин и др.; Под ред. Г.М. Хайкина М.: Стройиздат, 1991.-336 с.

3. СП 81-01-94. Свод правил по определению стоимости строительства в составе предпроектной и проектно-сметной документации. М.: Госстрой РФ, 1995.-104 с.

4. МДС 81-16.2000. Методические рекомендации по формированию и использованию укрупненных показателей базовой стоимости (УПБС) строительства зданий и сооружений производственного назначения. Утв. Госстроем России 29.12.1993 г.

5. Белецкий Б.Ф. Технология строительного производства: Учебник для вузов / Б.Ф. Белецкий. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001. -416с.

6. Системы сетевого планирования и управления: пер. с англ. / Г.С. Тейман Г.С.-М.: Наука, 1965.- 164 с.

7. Модер Дж. Метод сетевого планирования в организации работ: пер. с англ. / Дж. Модер, С. Филлипс. Л.: Издат, 1966.

8. Расчет и оптимизация сетевых графиков строительства. Учебное пособие для вузов / В.А. Побожий, С.И. Павленко, М.В. Побожая и др. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001. - 240 с.

9. Гультяев А. К. MS Project Professional 2003. Управление проектами. Практическое пособие / А. К. Гультяев. М.: СПб.: Корона принт, 2004. -512 с.

10. Алиев B.C. Практикум по бизнес-планированию с использованием программы Project Expert / B.C. Алиев. М.: Инфра-М, 2007. - 272 с.

11. Рей У. Методы управления технологическими процессами / У. Рей. М.: Мир, 1983.-368 е., ил.

12. Янушевский Р.Т. Управление объектами с запаздыванием / Р.Т. Янушевский. М.: Наука, 1978. - 416 е., ил.

13. Hammarstrom L.G. Adaptation of optimal control theory to systems with time delays / L.G. Hammarstrom, K.S. Cros // Int. J.Control. 1980. -vol. 32. -№2 -p. 329-357

14. Смит О.Дж. Автоматическое регулирование / О.Дж. Смит М.: Физматгиз, 1962.-847 с.

15. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием / X. Турецкий -М.: Машиностроение, 1974. 468 с.

16. Watanabe К. Modified Smith Predictor control for multivariable systems with multiple delays subject to unmeasurable disturbances / K. Watanabe, Y. Ichiyama, N. Ito // Materials of IF AC Congress. 1983. - p. 45.

17. Alevisakis G. An extension of the Smith Predictor method to multivariable linear system containing time delays / G. Alevisakis, D.E. Seborg // Int. J.Control. 1973 -vol. 17. -№3.-p. 541-551.

18. Tutorial A. A simple adaptive Smith-Predictor for controlling time-delay systems/ A. Tutorial //Control S.Magazine. 1983. - №2. - p. 16-22.

19. Chang C.H. A performance study of control systems with dead time / C.H. Chang, C.H. Tan, W.P. Chan // Industrial electronics and control Instrumentation. 1980 -vol. 27 -№3. - p. 243-251.

20. Ray W.H. Multivariable process control a survey / W.H. Ray // Computers and Chemical Engineering. - 1983. - vol. 1 - №4. - p. 367-394.

21. Palmor Z. Stability properties of Smith dead-time compensator controllers / Z. Palmor // Int. J.ControI. 1980. - vol. 32. - №6. - p. 937-949.

22. Reswick J.B. A delay-line controller / J.B. Reswick // Materials of IFACCongress. 1961. - p. 272-279.

23. Herget C.J. Extention of the Smith-Predictor / C.J. Herget, J.W. Frazer // Joint automatic control conference 1980. - vol. 2. -p. 317-322.

24. Watanabe K. A process model for multivariable systems with multiple delays in inputs and outputs subject to unmeasurable disturbances / K. Watanabe, M. Sato //Int. J.ControI. 1984-№1.-p. 1-17.

25. Фельдбаум A.A. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдбаум М: Физматгиз, 1963. - 552 с.

26. Живоглядов В.П. Адаптация в автоматизированных системах управления технологическими процессами / В.П. Живоглядов. Фрунзе: Илим, 1974. -227 с.

27. Хайниш С.В. Синтез оптимальных управляющих устройств для некоторых объектов с запаздыванием / С.В. Хайниш // В сб. трудов ИЛУ.: Исследование и оптимизация сложных многосвязных систем. М.: ИЛУ -1973-вып. 3. - С. 131-141.

28. Авдеев В.П. Производственно-исследовательские системы с многовариантной структурой / В.П. Авдеев, Б.А. Кустов, Л.П. Мышляев-Новокузнецк: Кузбасс ФИАР. 1992 - 188 с.

29. Восстановительно-прогнозирующие системы управления / В.П. Авдеев, В.Я. Карташов, Л.П. Мышляев, A.A. Ершов Кемерово: КемГУ, 1984. - 89 с.

30. A.C. 1080118 СССР, МКИ36 05 В 13/02. Регулятор с моделью объекта/ В.П. Авдеев, Л.П. Мышляев, Ф.З. Хамидулин и др. //Бюл. Изобр. № 11-1984.

31. A.C. 815713 СССР, МКИ36 05 В 13/02. Прогнозирующий регулятор / C.B. Емельянов, A.A. Кугушин, В.П. Авдеев и др. // Бюл. Изобр. № 11. -1981.

32. A.C. 907511 СССР, МКИ36 05 В 11/02. Регулятор / C.B. Емельянов, В.П. Авдеев, С К. Коровин и др. // Бюл. Изобр. №7. 1982.

33. Красовский A.A. Универсальные алгоритмы оптимального управления непрерывными процессами / А.А Красовский, В.Н. Буков, B.C. Шендрик. -М.: Наука,-1977.-270 с.

34. Райбман Н.С. Построение моделей производства / Н.С. Райбман, В.М. Чадеев М.: Энергия, 1975. - 195 с.

35. Векслер Ю. Перспективы автоматизационного управления процессами добычи угля / Ю. Векслер, М.Роитер; Ш.Куч // Уголь. -2002. №5. - С. 711.

36. Азбель М.Д. Автоматизированная система раннего обнаружения пожаров на шахте «Инская»/ М.Д. Азбель, А.М.Смирнов; Н.А.Томшин // Уголь. -2002.-№7.-С. 47-48.

37. Артемченко A.B. Внедрение автоматизированной системы управления горно-транспортного оборудования на разрезе «Черниговский»/ A.B. Артемченко, С.Д.Нехорошев // Уголь. -2002. №8. - С. 13-14.

38. Герике Б.Л. Мониторинг технического состояния шахтных вентиляторов главного проветривания по параметрам механических колебаний / Б.Л. Герике // Уголь. -2002. №12. - С. 20-21.

39. Волков В. АСУТП цеха углеприема обогатительной фабрики «Сибирь» / В. Волков, В. Ивайкин; А. Лазько // СТА. -2000. №3. - С. 26-23.

40. Тихонов О.Н. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках: учебник для вузов / О.Н. Тихонов М.: Недра, 1985.-272 с.

41. Троп А.Е. Автоматизация обогатительных фабрик / А.Е. Троп, В.З. Козин, В.М. Аршинский М.: Недра, 1970. - 320 с.

42. Скалка Б. Автоматизация шахт и обогатительных фабрик перевод с чешского / Б. Скалка М.: Недра, 1973. - 280 с.

43. Козин В.З. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках: учебник для вузов / В.З. Козин, А.Е. Троп, А.Я. Комаров М.: Недра, 1980. - 363 с.

44. Сигуа Р.И. Автоматизированное управление процессами обогащения и агломерации железных руд и концентратов / Р.И. Сигуа М.: Недра, 1989. -192 е.: ил.

45. Козин В.З. Опробование, контроль и автоматизация обогатительных процессов: учебник для вузов / В.З. Козин, О.Н. Тихонов М.: Недра, 1990. -343 с.

46. Матвейкин В.Г. Применение SCADA-систем при автоматизации технологических процессов: Учебное пособие / В.Г. Матвейкин, С.В. Фролов, Шехтман М,Б М.: Машиностроение, 2000. - 176 с.

47. Натурно-математическое моделирование в системах управления: Учебное пособие / В.П. Авдеев, С.Р. Зельцер, В.Я. Карташов и др. Кемерово: КемГУ, 1987.-84 с.

48. Федер Е. Фракталы: пер. с англ. / Е. Федер. М.: Мир, 1991. - 254 с.

49. Методы идентификации промышленных объектов в системах управления: Монография / C.B. Емельянов, С.К. Коровин, A.A. Ивушкин и др.; Под ред. Л.П. Мышляева. Кемерово: Кузбасс Вузиздат, 2007.- 330 с.

50. Дамбраускас А.П. Симплексный поиск / А.П. Дамбраускас М.: Энергия, 1979.- 175 с.

51. Емельянов C.B. Новые типы обратной связи: Управление при неопределенности / C.B. Емельянов, С.К. Коровин. М.: Наука, 1997 - 348 с.

52. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

53. Емельянов C.B. Системы автоматического регулирования с управляемой структурой объекта / C.B. Емельянов, И.А. Буровой, Н.В. Крапухина // Доклады АН СССР. 1979. - Т. 244. - № 5. - С. 1102-1106.

54. Мышляев Л.П. Построение и применение натурно-модельных комплексов / Л.П. Мышляев, В.Ф. Евтушенко, А.Е. Щелоков М.: Электрика, 2000. - 48 с.

55. Сазыкин Г.П. Проектирование и строительство фабрик нового поколения / .Г.П. Сазыкин, Б.А. Синеокий, Л.П. Мышляев Новокузнецк: СибГИУ, 2003.- 126 с.

56. Кипнис Ш.Ш. Технический контроль на углеобогатительных фабриках / Ш.Ш. Кипнис М.: Недра, 1976. - 288 с.

57. Троп А.Е. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик / А.Е. Троп, В.З. Козин, Е.В. Прокофьев М.: Недра, 1986.-303 с.

58. Тихонов О.Н. Автоматизация производственных процессов на обогатительных фабриках / О.Н. Тихонов М.: Недра, 1985. - 272 с.

59. Белокопытов П.И. Обогащение углей в Кузбассе / П.И. Белокопытов, Г.П. Сазыкин, Б.А. Синеокий // FEC & KUZBASS RESOURCES, 2003. -С. 2529.

60. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования / В.Я. Ротач М.: Энергия, 1973. - 439 с.

61. Ищенко А.Д. Статические и динамические свойства агломерационного процесса / А.Д. Ищенко М.: Металлургия, 1972. - 320 с.

62. Алгоритмизация управления процессами шихтоподготовки: Учебное пособие / Л.П. Мышляев, В.П. Авдеев, С.Ф Киселев и др. Новокузнецк: КузПИ, 1989.-81 с.

63. Мышляев Л.П. Алгоритмы восстановительно-прогнозирующего регулирования объектов с запаздыванием / Л.П. Мышляев // В кн.

64. Автоматическое управление в АСУ ТП.- М.: Энергоатомиздат. 1987. С. 28-31.

65. Киселев С.Ф. Алгоритмизация управления промышленными объектами./ С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев, A.A. Ивушкин, В.И. Лебедев // Изв. вузов. Черная металлургия. 2004. №12. С. 53-57.

66. Мышляев Л.П. Автоматизация управления углеобогатительными фабриками / Л.П. Мышляев, С.Ф. Киселев, A.A. Ивушкин и др. -Новокузнецк: СибГИУ, 2003. 304 с.

67. Мышляев Л.П. Прогнозирование в системах управления. /Л.П. Мышляев, В.Ф. Евтушенко. Новокузнецк:СибГИУ,2003. -348 с.

68. Мышляев Л.П. Многовариантная робастная идентификация. /Л.П. Мышляев, А.Е. Кошелев, Е.И. Львова// Библиотека сборника «Матеметические и экономические модели в оперативном управлении производством». -Вып.5. -М.: Электроника, 2000. 136 с.

69. A.C. 1509952 СССР. Устройство для моделирования систем управления / Мышляев Л.П., Носырев В.И., Евтушенко В.Ф. и др. // Открытия. Изобретения. 1989. №35.

70. Авдеев В.П. К развитию производственно исследовательских автоматизированных систем управления / В.П. Авдеев, Л.П. Мышляев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1984. - №2. - С. 92-99.

71. Емельянов C.B. Системы автоматического управления с переменной структурой / C.B. Емельянов М.: Наука, 1967. - 335 с.

72. Емельянов C.B. Бинарные системы автоматического управления / C.B. Емельянов М.: МНИИ проблем управления, 1983 - 280 с.

73. К вопросу об управлении непрерывным групповым дозированием / С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев, В.И. Соловьев и др.// Изв. Вузов. Черная металлургия. 1984. - № 4. - С. 104-110.

74. Автоматизированные системы с многовариантной структурой: Учебное пособие / В.П. Авдеев, А.Г. Дьячко, Л.П. Мышляев и др. Новокузнецк: СМИ, 1991.-88 с.

75. Киселёв С.Ф. Об испытаниях и настройке алгоритмов управления промышленными объектами / С.Ф. Киселёв, Л.П. Мышляев, В.И. Соловьёв и др. // В кн. «Автоматическое управление в АСУ ТП». М.: Энергоатомиздат. - 1987. - С. 28-31.

76. Алгоритмы натурно-математического моделирования систем управления / В.П. Авдеев, С.Р. Зельцер, Л.П. Мышляев, В.И. Носырев // Алгоритмы управления металлургическим и машиностроительным производством. -Карловы Вары. 1980. - С. 250-256.

77. Авдеев В.П. О производственно-исследовательских системах управления на базе натурно-модельных блоков / В.П. Авдеев // Изв. вузов. Черная металлургия. 1979. - № 2. - С. 130-137.

78. Кулик В.Т. Алгоритмизация объектов управления / В.Т. Кулик Киев: Техника - 1976 - 321с.

79. Клейменов С.А. Основы проектирования автоматизированных комплексов производства элементов РЭА / С.А. Клейменов, А.И. Павленко, С.Н. Рябов -М.:Высшая школа.- 1984 120с.

80. Голембо Э.Б. Функциональное моделирование сложных технических систем / Э.Б. Голембо, Г.В. Веников, О.Ф. Радуцкий // Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1978, - Т. 10. - С. 215-266.

81. A.C. №67093 СССР. Способ моделирования с присоединением участков контура регулирования. / В.В. Солодовников // Открытия. Изобретения. От 10.11.1940 г.

82. О восстановительно-прогнозирующем регулировании технологических процессов /В.П. Авдеев, Л.П. Мышляев, В.И, Соловьев. // Изв. Вузов. Черная металлургия, 1978.-№10.-с. 165-168.

83. Строков И.П. Кибернетический подход при использовании радиоактивных нуклидов в металлургии / И.П. Строков, В.П. Авдеев М.: Энергоиздат, 1981.-91 с.

84. Динамическое моделирование и испытания динамических систем / И.Д. Кочубиевский, В.А. Стражмейстер, JI.B. Калиновская, П.А. Матвеев М.: Энергия, 1978.- 303 с.

85. Исследовательский комплекс на основе натурно-математического моделирования / В.П. Авдеев, Л.П. Мышляев, С.Р. Зельцер и др. // Автоматизация моделирования и испытаний технических систем. -Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1983. - С.20-33.

86. Опыт адаптации систем регулирования технологических процессов / А.Е. Кошелев, В.И. Соловьев, В.П. Авдеев и др. // Приборы и системы управления. 1977. -№1. - С. 9-13.

87. A.C. 253207 СССР. Устройство для настройки системы автоматического регулирования / Ротач В.Я., Кузишин В.Ф. // Открытия. Изобретения. -1969. №30.

88. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, В.Ф Кузишин,

89. A.C. Клюев и др. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 272 с.

90. Алгоритмы управления непрерывным групповым дозированием. / Авдеев

91. B.П., С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. -1984.-№2.-С. 121-125.

92. Системы автоматизации на основе натурно-модельного подхода: Монография в 3-х т. Т.2: Системы автоматизации производственного назначения / Л.П. Мышляев, A.A. Ивушкин, Г.П. Сазыкин и др.; Под ред. Л.П. Мышляева. Новосибирск: Наука, 2006. - 483 с.

93. Ивушкин A.A. Системы автоматизации углеобогатительных фабрик: Монография / A.A. Ивушкин, С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев. Новокузнецк: СибГИУ, 2004. - 232 с.

94. Современная система автоматизации управления обогатительной фабрикой / A.A. Ивушкин, Л.П. Мышляев, В.А. Горячкин и др. // Информационные недра Кузбасса: Труды III Региональной научно-практической конференции. Кемерово: ИНТ, 2004. - С. 70 - 71.

95. Углеобогатительные фабрики как объект управления / С.Ф. Киселев, A.A. Ивушкин, Г.П. Сазыкин, А.Ф. Щукин // Информационные недра Кузбасса: Труды III Региональной научно-практической конференции. Кемерово: ИНТ, 2004. - С. 75 - 76.

96. Создание и структура систем автоматизации углеобогатительных фабрик / С.Ф. Киселев, A.A. Ивушкин, Л.П. Мышляев, Г.П. Сазыкин. // Информационные недра Кузбасса: Труды IV Всероссийской научно-практической конференции. Кемерово: ИНТ, 2005. - С. 67 - 68.

97. Особенности и проблемы создания систем автоматизации управления промышленными комплексами /А.Ю. Дюпин, Л.П. Мышляев, С.Ф. Киселев, A.A. Ивушкин // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2004. - № 10. - С. 75 - 78.

98. Особенности создания систем управления в ходе их проектирования, внедрения и эксплуатации / A.A. Ивушкин, Е.И. Львова, Л.П. Мышляев и др. // Изв. вузов. Чер. металлургия. 2007.- № 2. - С. 61- 63.

99. Киселев С.Ф. Системы автоматизации управления промышленными объектами / С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев, A.A. Ивушкин // Перспективные промышленные технологии и материалы: Сборник научных трудов СибГИУ. Новосибирск: Наука, 2004,- С. 589 - 603.

100. Ивушкин A.A. Особенности и проблемы создания АСУ промышленными объектами / A.A. Ивушкин, С.Ф. Киселев, Л.П. Мышляев // Сборник научных статей СибГИУ. Новокузнецк: СибГИУ, 2002. - С. 254 - 260.

101. Автоматизация главного технологического корпуса ОФ «Бачатская» / С.Ф. Киселев, A.A. Ивушкин, A.A. Линков, С.Я. Иванов // Информационные недра Кузбасса: Труды III Региональной научно-практической конференции. Кемерово: ИНТ, 2004. - С. 71 - 73.

102. САУ ОФ «Заречная» / Л.П. Мышляев, В.Г. Харитонов, A.A. Ивушкин и др. // Информационные недра Кузбасса: Труды III Региональной научно-практической конференции. Кемерово: ИНТ, 2004. - С. 65 - 66.

103. Ивушкин A.A. Инженерный менеджмент скоростного строительства угольных предприятий (опыт создания ОФ нового поколения в Кузбассе) / A.A. Ивушкин, И.И. Вылегжанина // ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2007. - №1. -С. 43-51.

104. Ивушкин A.A. Система автоматизации вентустановки 4ВЦ-15 /A.A. Ивушкин // Сборник научных статей СибГИУ. Новокузнецк: СибГИУ, 2002.- С. 234-237.

105. Воздухонагревательная установка котельная-калорифер ОАО «Шахта «Большевик» Холдинга «Сибуглемет» / A.A. Ивушкин, Е.М. Пузырев, Г.И. Ничик и др. // Уголь России и майнинг. 2007. - №4. - С. 10-14.

106. Ивушкин A.A. Из опыта строительства вентиляторной установки ВОД-40 на шахте «Распадская» / A.A. Ивушкин // Уголь. 2002. - № 9. - С. 66 - 68.