CC BY
0ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ С НЕПРЕРЫВНЫМ ХАРАКТЕРОМ
ПРОИЗВОДСТВА Ниёзов Н.Н.1, Гуломов Ф.Ф.2, Усмонов Э.Г.3, Кевнимжаева А.К.4
1Ниёзов Нумон Низомиддинович - доктор философии по техническим наукам (PhD), доцент, кафедра
электроснабжения, Ташкентский государственный технический университет, г. Ташкент;
2Гуломов Фаррух Фуркат угли - главный инженер проектов по подстанциям, АО "SREDAZENERGOSETPROEKT" 3Усмонов Элдор Ганиевич - доктор философии по техническим наукам (PhD), доцент,
кафедра электроснабжения, Ташкентский государственный технический университет, г. Ташкент;
4Кевнимжаева Акмарал Камбаровна - ассистент кафедры,
кафедра электроэнергетика, Каракалпакский государственный университет, г. Нукус, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматриваются вопросы особенности управления технологическими процессами на промышленных предприятиях с непрерывным характером производства. Особенности управления технологическими процессами на промышленных предприятиях расскрыто на примере следующих ввид управления: конфигурации систем, локальное (индивидуальное), централизованное и распределенная система управления.
Ключевые слова: автоматизированное управление, производственные процессы, ПЛК (программируемый логический контроллер), централизованное управление, распределенная система управления, SCADA (система диспетчерского управления и сбора данных), локальное управление, смешанное управление, интеграция систем, отказоустойчивость, масштабируемость.
УДК 621.365
Технологические (производственные) процессы в преобладающем большинстве отраслей требуют автоматизированного управления. К таким отраслям, в частности, относятся: сборка автомобилей, переработка нефти, выработка электроэнергии, а также металлургическая, электротехническая, пищевая, фармакологическая, химическая промышленности и ряд других.
Цели и методы управления технологическими процессами зависят от структуры данного предприятия и от способа построения его функциональной системы.
При наиболее распространенном на сегодня способе управления все решения принимаются в функциональных отделах предприятия. В цехах и на участках эти функции возложены на линейных руководителей. Для обеспечения оперативности часть функционального управленческого аппарата может быть размещена на территории обслуживаемых цехов, но остается в подчинении у начальника общего функционального отдела предприятия. В настоящее время централизованная система признана эффективной при небольших объёмах производства, хотя несколько десятилетий назад она широко применялась практически на всех предприятиях.
При децентрализованном способе управления эти функции передаются цехам, каждый из которых превращается в замкнутое производственное подразделение.
Наиболее эффективен смешанный способ, который в настоящее время применяется на большинстве предприятий. Смешанный способ предполагает, что цех или хозяйственное бёюро решают преимущественно оперативные вопросы, а функциональные отделы аппарата управления предприятием осуществляют методическое руководство функциональными подразделениями и контроль за качеством продукции.
Ниже кратко описаны особенности управления технологическими процессами на промышленных предприятиях, в том числе с непрерывным характером производства.
Конфигурации систем управления техпроцессом. Выделяют локальные, централизованные, распределенные системы управления и системы управления процессами. Каждая система использует ПЛК (Программируемый логический контроллер), который удовлетворяет ряду требований по характеристикам количеству обрабатываемых сигналов, быстродействию и по требованиям эксплуатации [1, 2].
Локальное (индивидуальное) управление используется для управления одной машиной или технологической установкой, рис. 1. Этот тип управления обычно не требует связи с другими контроллерами [3, 4].
Рис. 1. Схема локального управления.
На рис. 1. показано локальное приложение для управления процессом обрезки заготовки по длине. Оператор вводит длину подачи и количество отрезаемых заготовок через интерфейсную панель управления, а затем нажимает кнопку «Пуск» с тем, чтобы запустить процесс на данной установке, работающей независимо от других установок на этом производстве.
Централизованное управление используется в тех случаях, когда несколько машин или процессов управляются одним центральным контроллером. Схема управления использует единую комплексную систему управления множеством разнообразных производственных процессов и операций. К последним можно отнести следующие: транспортировку, визуальный контроль, взвешивание, сортировку и т.д., рис. 1. [10, 103, ГЬ2]
Рис. 2. Схема централизованного управления.
Основные характеристики централизованного управления можно сформулировать следующим образом [5]:
• каждый отдельный этап производственного процесса обрабатывается контроллером центральной системы управления.
• отсутствует какой-либо обмен статусом контроллера или данными с другими контроллерами.
• выход из строя главного контроллера останавливает весь производственный процесс.
Как правило, в централизованных системах используется система 8СЛЭЛ (система диспетчерского управления и сбора данных), которая обеспечивает работу в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте управления.
Распределенная система управления, включающая в себя два или более ПЛК, взаимодействующих друг с другом при управлении непрерывным технологическим процессом, рис. 3. [6].
Рис. 3. Распределенная система управления (РСУ).
Каждый программируемый логический контроллер управляет различными процессами локально, и все ПЛК постоянно обмениваются информацией по каналу связи и сообщают характеристики процесса. РСУ обеспечивает следующие возможности [7, 8]:
• позволяет разделять технологические задачи между несколькими контроллерами.
• каждый ПЛК управляет соответствующей машиной или процессом и для синхронизации задач имеет доступ ко всем данным других ПЛК.
• РСУ значительно сокращает количество проводов в полевых условиях и повышает производительность, поскольку позволяет разместить ПЛК и ввод-вывод близко к контролируемой машине (агрегату).
• в зависимости от технологического процесса один сбой ПЛК не обязательно приведет, а в идеале и не должен приводить к остановке всего процесса.
• РСУ контролируется главным компьютером, который может выполнять функции наблюдения, формирования отчетов и хранения архивных данных.
Основное требование к РСУ - предотвращать незапланированную остановку непрерывного процесса, в связи с чем они должны отвечать высоким требованиям по масштабируемости и отказоустойчивости. Они имеют высокую степень интеграции аппаратных средств и программного обеспечения и предоставляют инструменты, облегчающие процесс разработки систем управления с минимальным влиянием человеческого фактора. Этим они радикально отличаются от классических применений ПЛК + SCADA.
Список литературы
1. Su Y. & Li D. (2022). Impact of energy enterprise exports on technological innovation: PSM analysis based on
Chinese industrial enterprise database. Science Technology and Society, 27(3), 097172182211038.
https://doi.org/10.1177/09717218221103849
2. Song J., He Z., Jiang L., & Leng X. (2023). Synergy management of a complex industrial production system from the perspective of flow structure. Systems, 11(9), 453. https://doi.org/10.3390/systems11090453
3. И.У. Рахмонов, Д.А. Жалилова. Рационализация режима работы вентиляционных, водоснабжающих и осветительных установок на предприятиях текстильной промышленности // Научно-методический журнал "Academy", ISSN 2412-8236 (Print), ISSN 2542-0755 (Online) № 8 (71), 2021, Стр. 13-15. https://academicjournal.ru/images/PDF/2021/71/ Academy-8-71-.pdf
4. Abu Saleem K. (2024). The impact of continuous auditing on financial fraud: A qualitative study of Jordanian industrial enterprises. Migration Letters, 21(3), 577-589.
5. AliyevA.G. & Shahverdiyeva R.O. (2023). Issues of application of digital twin technologies in the organization and management of the activities of innovative enterprises. Informacionnye Tehnologii, 29(3), 162-168. https://doi.org/10.17587/it.29.162-168
6. И.У. Рахмонов, М.М. Тоиров. Наивыгоднейшие режимы энергоемких потребителей промышленных предприятий с различным технологическим процессом // Журнал "EUROPEAN SCIENCE", ISSN 24102865 (Print) ISSN 2541-786Х (Online) 2021. № 6 (62), Стр. 17-19. https://scientific-publication.com/images/PDF/2021/62/EUROPEAN_SCIENCE-6-62-.pdf
7. И.У. Рахмонов, А.М. Нажимова. Оценка влияния энергетических, технологических и эксплуатационных факторов на показатели удельного расхода // Научно-методический журнал "Проблемы науки", ISSN 2413-2101 (Print), ISSN 2542-078Х (Online) № 8 (67), 2021. https://scienceproblems.ru/
8. И.У. Рахмонов, А.Ф. Зиявуддинов. Исследование закономерности изменения параметров электропотребления промышленных предприятий // Научно-методический журнал «Проблемы современной науки и образования», ISSN 2304-2338 (печатная), ISSN 2413-4635 (электронная). 2021. № 9 (166), Стр. 17-20. http://scientificlibrary.ru/homepage/ob-zhurnale.html
