CC BY
29
5. Висновки
Лиература
За рахунок доповнення кнуючих систем управлш-ня штелектуальною системою управлiння, яка входить до складу системи тдтримки прийняття ршень, мож-на досягти оптимального багатощльового управлiння технологiчними процесами хлiбопекарського вироб-ництва з пiдтримкою заданоï якосп готового продукту, скороченням технологiчних порушень та аварiйних ситуацiй, стабiлiзувати роботу заводу в умовах змши якосп сировини.
1. Шаруда С.С., Кишенько В.Д. Лшгвютична апроксимащя технолопчних показнигав хл1бопекарського виробницт-ва // Штучний ¡нтелект,2008. - №4. - с. 188-193.
2. Шаруда С.С., Кишенько В.Д. Багатощльове управлшня хл1бопекарським виробництвом // Харчова промисло-вгсть, 2008. - № 7. - с. 27-32.
В cmammi розглядаеться eapiaHm струк-тури системи автоматизацп технологiч-них процеыв виробництва пива. Показана структура управлтня технологiчними процесами являе собою задачу, розв'язання яко1 може бути досягнуто за рахунок застосу-вання сучасних методiв теорп управлтня в рамках системного тдходу до створення автоматизованих систем управлтня тех-нологiчними процесами (АСУ ТП)
Ключовi слова: пиво, структура, авто-
матизащя, технологiя, управлтня
□-□
В статье рассматривается вариант структуры системы автоматизации технологических процессов производства пива. Представленная структура управления технологическими процессами представляет собой задачу, решение которой может быть достигнуто за счет применения современных методов теории управления в рамках системного подхода к созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП)
Ключевые слова: пиво, структура, автоматизация, технология, управление
□-□
The article examines the structure of variant automation process of beer production. A structure of technological processes is the task of solving that can be achieved through the use of modern methods of control theory in the framework of a systematic approach to creating automated systems for technological processes Keywords: beer, structure, automation, technology, management
УДК 519.714
ОРГАН1ЗАЦ1ЙНА СТРУКТУРА СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦП ВИРОБНИЦТВА ПИВА
М . Д. М i с ю р а
Старший викладач Кафедра автоматизацп' та комп'ютерно-штегрованих
технолопй
Нацюнальний уыверситет харчових технолопй вул. Володимирська, 68, м. Ки'|'в, Украша, 01033 Контактный тел.: 8 (044) 287-96-01, 8-097-972-76-00
E-mail: [email protected]
1. Вступ
Технолопчш процеси виробництва пива представ-ляють складний комплекс, в якому вщбуваються рiзнi бiохiмiчнi, мехашчш, тепловi процеси. Кожна стадiя
виробництва мае за мету отримати вщповщний натв-продукт вiдповiдноï якость
З точки зору системного аналiзу технолопчний комплекс виробництва пива можна подшити на таю стадп [1, 2]:
ть ш.1
ЕОМ,
Пульт оператора
Мжропроцесорний
контролер
Технолопчний процес Подр1бнення солоду
- подрiбнення солоду;
- процеси затирання;
- фiльтрацiя затору;
- варка сусла з хмелем;
- бродшня та доброджування;
- ф^ьтращя пива;
- розлив.
Кожна з перелiчених стадiй мае сво1 особливоси перебiгу процесiв з вiдповiдними параметрами контролю та управлшня. Тому, важливою умовою при побудовi системи авто-матизацii врахувати цi особливосп, якi дадуть можливiсть отримати продукт (пиво) висо^ якостi.
Аналiзуючи рЬ вень автоматизацii сучасних пивзаводiв Украши, можна ствер-джувати, що ва стадii виробництва пива ма-ють рiзну систему ав-томатизацii:
- локальну автома-
тизацiю, яка представляеться у виглядi локальних регуляторiв для регулювання технологiчних параме-трiв в конкретних апаратах, а також релейно-контак-тних схемах для лопчного керування.
- автоматизащя на базi мiкропроцесорноi техшки, яка представляеться мiкропроцесорними контролерами як вичизняного, так i закордонного виробництва.
На сьогодшшнш день бшьшшть пивзаводiв вико-ристовують автоматизацiю на базi мiкропроцесорноi технiки. В цьому випадку така система дозволяе ви-ршувати задачi як контролю та регулювання окре-мих технологiчних параметрiв, так i управлiння групою апараив на базi логiки технологiчного регламенту. Також, використання мiкропроцесорноi техшки дае можлившть бiльш гнучко та швидко переконфiгурувати алгоритми управлiння вироб-ництвом, а також змiнювати рецептурш параметри в цих алгоритмах.
Таким чином, використання сучасних мжропро-цесорних засобiв та вимiрювальноi технiки дае мож-лившть побудувати складний програмно-технiчний комплекс виробництва пива.
Не дивлячись на високий рiвень технiчного за-безпечення автоматизацii технологiчного комплексу виробництва пива, кнуючи системи не дають можли-вiсть оператору-технологу своечасно i точно приймати рiшення по управлшню технологiчними процесами. Це призводить до нерацюнальних витрат ресурсiв i знижуе продуктившсть дiлянок технологiчного комплексу виробництва пива.
2. Мета стати
Метою роботи е створення новоi структури авто-матизованоi системи управлiння технологiчним комплексом виробництва пива на основi сучасних техно-логiй розробки iнтелектуальних систем управлшня та програмно-техшчних засобiв.
3. Розробка структури системи управлшня
Типовий програмно-техшчний комплекс представляеться такою структурою (рис. 1).
Така побудова системи програмно-техшчного комплексу можлива для виршення локальних задач автоматизацп i задач оптимiзацii певних технолопчних процесiв. Дана структура може бути рекомендована для будь-яко'1 дшянки виробництва пива.
ЕОМ,
Пульт оператора
Мжропроцесорний
контролер
Технолопчний процес Варка сусла
ЕОМ,
Пульт оператора
Мжропроцесорний
контролер
Технолопчний процес Розлив пива
Рис. 1. Програмно-техшчний комплекс виробництва пива
Але при такш побудовi програмно-техшчного комплексу, виникае велике завантаження робочоi станцп (пульт оператора), яка керуеться оператором-технологом. Також сприйняття оператором даних, яю виво-дяться йому на екран, не дозволить точно прослщку-вати за ситуацшною поведiнкою в об'ектах одночасно на вах дiлянках виробництва. Це може призвести до помилкових ршень.
Це означае, що оргашзацшна структура системи автоматизацп технологiчних комплексiв виробництва пива повинна задовольняти критерiям ефективноi роботи: гнучкiсть, динамiчнiсть, мiнiмальний час вщ-гуку на рiзнi ситуацп.
Для якiсного i своечасного прийняття ршень по управлiнню технологiчним комплексом виробництва пива, ефективним буде поеднання сучасних програм-но-техшчних засобiв автоматизацii з штелектуальни-ми механiзмами обробки шформацп та генерування рiшень по управлшню у виглядi рекомендацiй оператору або безпосередньо системi управлiння.
Iнтелектуалiзацiя процесiв прийняття рiшень, перш за все, пов'язана з застосуванням методiв i засо-бiв iнженерii знань, реалiзованих в так званих системах тдтримки прийняття рiшень (СППР). Системи тдтримки прийняття рiшень являють собою програм-но-апаратнi комплекси, що використовують експертш знання для ршень неформалiзованих задач у вузькiй предметнш областi. В кожнiй з предметних областей система тдтримки прийняття ршень виконуе визна-ченi функцii i вирiшуе вiдповiднi задачi. Серед рiзних задач, що вирiшуються в системах автоматизацп, в системах тдтримки прийняття ршень переважно ви-рiшують задачi iнтерпретацii, прогнозу, дiагностики, планування, спостереження i управлiння [3].
Взаемодiя людини (оператора) та штелектуальних механiзмiв, яю реалiзуються на ЕОМ, мае деюлька ва-рiантiв: ЕОМ виступае лише як шформацшна частина системи управлшня; ЕОМ виступае як порадник в системi управлшня; ЕОМ повшстю виконуе функцп
управлшня. Але в будь-якому випадку остаточне при-йняття ршення буде за людиною.
Структура системи автоматизацп виробництвом пива наведена на рис. 2.
Блок
оптим1зацп
i i
1
Блок
моделювання
Для ефективного збору шформацп вщ технолопч-ного процесу запропоновано використання системи автоматизованого управлшня технолопчних комплек-ав виробництва пива, що реалiзована на базi SCADA-програм. В таких програмах також включаються еле-менти зв'язку з базами даних, як реалiзованi у виглядi ОРС серверiв. Це дае змогу отримувати оперативну шформащю по проходженню технолопчного процесу на дiлянках виробництва, а також формувати поточш управляючi команди.
Враховуючи особливостi проходження технолопч-них процеав, запропоновано сформувати базу знань i базу сценарii управлiння, яю через аналiзатор ситуа-цiй забезпечують наступне:
- розпiзнавання режимних ситуацш;
- розпiзнавання передаварiйних i аваршних ситу-ацiй;
- визначення сценарп управлiння;
- аналiз ситуацiй i рекомендацiя по прийняттю рь шення у виробничих умовах;
- наповнення бази знань i бази сценарпв ситуащя-ми, якi були невiдомi до цього;
- режим визначення оптимальних параметрiв ви-робництва;
- режим моделювання.
Органiзацiя бази даних i бази знань базуеться на об'ектно-орiентованiй технологii.
Розпiзнавання ситуацш для штелектуальних ме-ханiзмiв, поновлення даних про стан на технолопчних дшянках виробництва пива вщбуваеться в реальному
чась При цьому, якщо ситуацiя iдентифiкована, то пропонуеться сценарш, якiй вiдповiдаe данiй ситуацп. Оператор, якш оцiнюе ситуацiю, може вибрати за-пропонований сценарiй або пнорувати його. У випадку, коли ситуащя в процесi роботи си-стеми не може бути щентиф^ована в базi знань, то е мож-ливiсть записати ïï в базу знань для по-дальшого аналiзу i корекцiï сценарпв i параметрiв роботи системи. При цьо-му розроблюються рекомендацiï по управлшню, якi мо-жуть призвести до покращення роботи системи.
Для визначення оптимальних пара-метрiв в сценарiях управлiння вико-ристовуеться блок оптимiзацiï. Його задача визначити оптимальш параме-три, по критерiям оптимiзацil, в сценарiях i для цього використовуеться блок моделювання. В цьому блощ також проводиться аналiз ситуацш процеав виробництва пива.
З прикладноï точки зору, запропонована структура Грунтуеться на створеннi багаторiвневого програмно-техшчного комплексу для всього процесу виробницт-ва пива.
4. Висновки
Запропонована оргашзацшна структура системи автоматизацп виробництвом пива може бути викори-стана як основа для побудови принципово нових штелектуальних систем управлшня в данш галузь
Лиература
1. Домарецький В. А. Технолопя солода та пива: Пщруч-ник для студен™ вищiх навчальних закладiв освiти.
- Кшв: Урожай, 1999. - 544 с.
2. Мююра М.Д., Кишенько В.Д. Математичш моделi техно-логiчних процеав пивоварного виробництва як об'ектiв автоматизацп. //Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. - №2(14). Херсон: ХНТУ, 2004. - с. 241-246.
3. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
- 256 с.
Блок ЛОГ1ЧНИХ BHCHOBKÎB
База знань
База сценарпв
SCADA
АСУ ТП виробництва пива
Рис. 2. Структура системи автоматизацп виробництва пива
