ВИЗНАЧЕННЯ НЕШТАТНИХ СИТУАЦіЙ ПРИ РОБОТі ВАКУУМ-АПАРАТА ПЕРіОДИЧНОї Дії Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ВЫЯВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ СТАТИСТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Рассмотрены вероятностные модели принятия решений в составе обобщенного алгоритма технической диагностики. Доказано существование трех источников неопределенности статистических решений, влияющих на достоверность диагностики при ограничениях на количество измерительной информации. Разработаны и приведены вероятностные графические модели видов достоверности диагностики динамических объектов.

Ключевые слова: диагностика, достоверность, вероятность, неопределенность, нестационарность, решающая функция, дис-криминантный анализ.

Мигущенко Руслан Павлович, доктор техтчних наук, доцент, кафедра iнформацiйно-вимiрювальних технологш та систем, Нацюнальний техтчний утверситет «Харкюський полтехтчний iнститут», Украта, е-mail: mrp1@bk.ru.

Мигущенко Руслан Павлович, доктор технических наук, доцент, кафедра информационно-измерительных технологий и систем, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Украина.

Mygushchenko Ruslan, National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Ukraine, е-mail: mrp1@bk.ru

УДК ББ4.12Б.43:Б81.51 DOI: 10.15587/2312-8372.2015.57110

Прокопенко Ю. В., Ладанюк А. П., Сокол Р. М.

ВИЗНАЧЕННЯ НЕШТАТНИХ СИТУАЦ1Й ПРИ РОБОТ ВАКУУМ-АПАРАТА ПЕР1ОДИЧНО1 Д11

Розглянутг I визначенг загальнг вимоги до систем керування складными системами. Ви-конано огляд основних стадш роботи вакуум-апарата перюдичног дп. Описан нештатнг ситуацп при роботг вакуум-апарату. Визначено структуру фрейму ¡нтелектуальног системи для визначення нештатних ситуацш при роботг вакуум-апарата перюдичног дп. 1з використанням мови ситуацшного управлтня розробленг алгоритми визначення аваршних I конфлжтних ситуацш.

Ключов1 слова: складна система, технологгчний комплекс, вакуум-апарат, нештатна ситуацгя, фрейм конфлжтног ситуацп.

1. Вступ

Процес кристалiзацri цукру е одним з найбшьш склад-них технолопчних процеав цукрового виробництва, який проходить в вакуум-апаратах перiодичноi дп, яю об'една-ш в комплекси.

Робота групи вакуум-апарапв оргашзуеться таким чином, щоб забезпечити безперервну переробку сиротв i ефективне використання пари, яка е для вакуум-апарапв основним тепловим ноаем.

В умовах виробництва виникають рiзноманiтнi нештатт ситуацп (конфлжти) в робот продуктового вщдь лення, а також окремого вакуум-апарата. Можливкть втручання оператора в роботу вакуум-апарата також може викликати конфлжтш ситуацп технолопчного комплексу, що зменшуе ефектившсть його роботи.

Iснуючi системи управлшня масовоi кристалiзацii цукру не мають функцш виявлення конфлжтних ситуацш i iх щентифжацп. 1х можливосп обмежуються контролем спрацювання виконавчих пристроiв i стеження за техно-логiчними параметрами процесу.

Для виршення поставленоi задачi нагальним е побу-дова нових систем управлшня iз застосуванням методiв i принципiв iнтелектуального управлiння.

Найбшьш перспективним напрямком розробки нових систем, яю б враховували ва вимоги сучасносп е засто-сування методiв ситуацiйного управлiння. Застосування ситуацiйного управлшня дозволяе врахувати i ефективно виршити всi нагальнi задачi сучасностi:

- побудова iерархiчних систем управлiння техно-логiчними комплексами;

- застосування штелектуальних методiв зберiгання i обробки шформацп у виглядi баз знань;

- ефективну штегращю ситуацiйних систем управлшня з комп'ютерно-штегрованими системами [1]. Головним елементом таких систем повинна стати ште-

лектуальна база знань. Розробка бази знань для ситуацш-них систем управлшня дозволить виршити таю принци-повi питання:

- розширення функцюнальносп i гнучкостi системи ситуацшного управлiння;

- використання систем ситуацшного управлшня разом з базами даних дозволить створювати прин-ципово новi агент системи;

- створити пiдсистему виявлення i опрацювання конфлiктних ситуацiй [2].

2. Анал1з лгтературних даних та постановка проблеми

На цукрових заводах одтею iз дiлянок, яку можна вщнести до поняття складна система, е комплекс вакуум-апаратiв перiодичноi дГх, якi вiдносяться до продуктового вщдшення цукрового заводу. На рис. 1 показана спрощена структурна схема комплексу вакуум-апарапв перiодичноi д11 в структурi продуктового вщдшення цукрового заводу.

Шдготовлений сироп цукру з вмктом сухих речовин 68-72 % з випарноi станцii, через промiжний збiрник, по-

22 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 6/3(26], 2015, © Прокопенко Ю. В., Ладанюк А. П.,

Сокол Р. М.

J

даеться до вакуум-апарату, де проводиться процес криста-лiзацii цукру в розрщженому середовищi випарюванням води iз утфелю. Постачання матерiалу для забезпечення росту кристалiв виконуеться шляхом тдкачок свiжих по-рцiй сиропу. Випарювання води iз утфелю виконуеться за допомогою пари, яка постачаеться випарною станцiею. Зварений утфель випускають у збiрник-кристалiзатор де вiдбуваеться додаткова кристалiзацiя за рахунок охоло-дження. Попм утфель надходить у фiльтруючi центрифуги, де кристали цукру вщд^ються вщ патоки (рiдкоi фази утфелю). Цукор направляеться в сушильне вцщшен-ня 1 на склад, а патока (вщтпс) да.гп у виробництво.

' ^ '

1 Г* ' Oo n —i8—J —5s— ь П*

i4jB ßfcp

С1РОП ч-

CIK ч-

вода.

—I-

Продукти (смроп.БП.ЗП та ¡нш¡)

Пара rpiicma

Розрщження

Утфель

Цукор

ЗБ1РНк К УТФВ пю

ЦЕНТРИФУГИ Ч-t-

Рис. 1. Комплекс вакуум-апаратiв першдичнт ди в структурi прадуктавага вщдшення

(спращена схема)

В загальних рисах процес масово'i кристалiзацii у ва-куум-апаратах перiодичноi дii характеризуеться такими параметрами. Вш складаеться з трьох загальних стадш:

- Початковий набiр i згущення сиропу до стану перенасичення. Об'ем початкового набору апарату i ступiнь перенасичення повиннi забезпечувати не-обхiднi умови для утворення i зростання потрiбноi кiлькостi кристалiв цукру.

- Заведення кристалiв. У вакуум-апаратах перюдич-но1 дii найчастше застосовуеться «шокове» введення затравки (пудра, паста, суспензiя) для створення вибухоподiбного процесу народження кристалiв.

- Зростання кристалiв. Пiсля заведення кристалiв, на стадн зростання, забезпечуеться рiст кристалiчноi маси за рахунок пiдкачок свiжого сиропу i випаро-вування води [3].

Система управлшня кожного вакуум-апарата працюе по свош програмi, яка аналопчна для всiх апаратiв. В процей роботи вакуум-апарата можуть виникати ситуацп вщхилен-ня технологiчних параметрiв, якi iдентифiкуються як кон-флшгт. 1х утворення призводить до зменшення ефектив-ностi виробничого процесу не тшьки в вакуум-апаратi, а i в самому технологiчному комплексi [4]. Складтсть виявлен-ня та щентифжацп таких ситуацiй полягае в тому, що процес масово! кристалiзацii цукру вiдноситься саме до склад-них систем, якi характеризуються такими параметрами:

- кшьюсть вхiдних параметрiв бiльше восьми;

- кiлькiсть вихщних параметрiв (керування) п'ять;

- вщсутня формальна модель масово! кристалiзацii цукру;

- система мае ва ознаки динамiчноi. Постiйна змiна параметрiв продукту, гртчо! пари, розрiдження в апаратi, що змшюе головнi засади процесу криста-лiзацii [5, 6].

3. 06'ект, мета I задач1 дослщження

Об'ектом до^дження е вакуум-апарат перiодичноi дп для кристалiзацii цукру. Виходячи з опису i аналiзу тех-нолопчного процесу, який показаний на рис. 1, ставиться задача розробити тдсистему штелектуальнсп бази знань для виявлення 1 ана.гпзу конф.гпктних ситуащй при управ-.шнш вакуум-апаратом перюдичнсл дп для масово1 криста.шзацп цукру. Вико-навши загальний ана.гпз задач1 автори статтi прийшли до висновку про доцшь-нiсть розробки мультиагентно! системи управлшня. Структура тако1 системи показана на рис. 2.

Кожен iз агенпв (програма управ-лiння вакуум-апаратом перюдично! дп) використовуе однотипну модель опи-су середовища i алгоритм управлiння процесом масово! кристалiзацii цукру (агенти А2,_ Ап), а агент А1 (агент-субординатор) координуе 1х роботу в залеж-носп вщ параметрiв загального стану виробництва (стан випарно! станцц, вщдшення центрифуг, запаав продуктiв для роботи (сироп, патока), стану кожного агента) [7].

Метою до^дження е розробка фреймово! структури для ситуацшно! системи управлшня вакуум-апаратом перюдично! дп, яка б виконувала задачу виявлення i iдентифiкацiю конфлж-тних ситуащй.

БП ч—

ЗП ч—

Рис. 2. Структура мультиагентно'' системи: А], А2, А3,... А„ - незалежш агенти системи

Для досягнення поставлено! мети необхщно вирiшити такi задача

- визначити загальнi конфлiктнi ситуацп техноло-гiчного процесу;

- розглянути структуру фрейму конфлжтних си-туацш;

- розробити i побудувати фрейм аналiзу i щентифь кацп конфлжтних ситуацiй для ситуацiйноi системи управлшня вакуум-апаратом перюдично! дп.

4. Матер1али I метод дослщження побудови фрейму конфлжпв

Виходячи iз структурно! схеми, яка показана на рис. 2, кожен вакуум-апарат перюдично! дп мае функцп агентно! системи. Головним елементом агента е опис середовища (база знань). Для побудови бази знань в агент-

нш системi, яка розглядаеться, використовуеться метод фреймiв.

Застосування фреймовоï моделi бази знань мае такi переваги:

- розгалужешсть типiв фреймiв: фрейми прототи-пи, фрейми технологiй, фрейми продукцш, фрейми конфлiктностi, фрейми показниюв;

- гнучкiсть взаемодп фреймiв мiж собою;

- простота побудови фреймiв, яка базуеться за за-стосуванш мови природного середовища з подальшим переходом на мову представлення баз знань;

- можливiсть застосування дискретних ситуацшних моделей (ДСМ) для розробки сценарпв i редагування уже створених [8, 9].

Нештатш ситуацiï в робот вакуум-апарата перю-дичноï дп роздшяються на такi типи:

1) аваршт - ввдмова виконавчих приладiв i датчиюв контролю технологiчних параметрiв процесу. Виник-нення таких ситуацiй робить неможливим подальше ведення процесу i потребуе втручання оперативного персоналу для '¿х усунення;

2) конфлжтт - не призводять до аваршного стану системи, а значно попршують технологiчнi i яюс-нi параметри технологiчного процесу, а також зни-жують ефектившсть використання технолопчного комплексу.

Особлившть конфлiктних ситуацш ввдзначаеться '¿х поступовим виникненням в робот вакуум-апарата перiодичноï дп i подальших поширенням на весь тех-нологiчний комплекс.

Виходячи з агентноï структури прiоритетним вияв-ленням конфлжпв е контроль за роботою вакуум-апарата перiодичноï дп як агента технолопчного комплексу А на аналiзi стану вакуум-апарата можна проводити i аналiз всього технолопчного комплексу.

В якосп системи контролю за виникненням нештатних ситуацш використовуеться фреймова структура, яка була розглянута в робот [10, 11] для управлшня вакуум-апаратом перiодичноï дп, але з деякими ввд-мшностями.

Далi приводиться приклад розробки фрейму конфлжтних ситуацш бази знань агента управлшня ва-куум-апаратом перiодичноï дп [6].

Дощльно фреймову систему виявлення конфлж-тних ситуацш створити як групу фреймiв конфлжтних ситуацш для кожноï стадп роботi вакуум-апарата де iндивiдуальний фрейм контролюе призначену стадiю роботи.

Для ушфжацп структури фрейму конфлiктiв i змен-шення розмiрiв загальноï системи фреймiв в його структуру вводяться i функцп виявлення аварiйних ситуацш.

Для виявлення аваршних ситуацш вщмови в робот виконавчих пристроïв формуеться система продукцшних правил. Ïï основна функщя - це вiдстеження положення виконуючого пристрою до вiдповiдностi управляючоï команди.

Бiльш складною задачею е виявлення i вдентифжа-цiя конфлiктних ситуацш. Така складшсть обумовлена тим, що виникнення конфлiктноï ситуацiï спричинене ввдхиленням декiлькох технологiчних параметрiв вiд заданого регламенту.

Розглянемо структуру фрейму конфлжтних ситуацш для стадп «НАБ1Р АПАРАТУ». Так як фрейм о^м контролю конфлiктних ситуацш також включае в себе

функцп контролю аваршних ситуацш, то вш буде мати багаторiвневу структуру: перший р1вень - контроль аваршних ситуацш; другий р1вень - контроль конфлжтних ситуацш; третш р1вень - сервкний.

Для створення структури фрейму використовуемо природну мову опису. Нижче приведений фрагмент опису середовища об'екта, який складаеться з п'яти пунктв.

1. При готовност вакуум-апарату до роботи i отри-манш сигналу на початок роботи (може видаватися автоматично або оператором) вщкриваеться дискрет-ний клапан подачi сиропу в апарат i запускаеться штервальний таймер тдрахунку часу набору. При досягненш значення рiвня набору 15 % необхвдно ввiмкнути циркулятор на мМмальш обороти при його наявносп. При досягненш 99 % заданого рiвня набору поступово ввдкриваеться клапан подачi грiючоï пари, щоб «не зiрвати» тиск пари на випарнiй станцп. При досягненнi заданого рiвня набору закриваеться клапан подачi сиропу i зупиняеться таймер набору. Система переходить на наступну стадт технолопчного процесу iз використанням ввдповщного, до стадп, фрейму конфлжтних ситуацш.

2. Визначення основних i додаткових техшчних параметрiв.

Основш параметри: заданий рiвень початкового набору в апарап, поточний рiвень в апаратi.

Додатковi параметри: температура у вакуум-апара-ri, розрiдження, тиск грiючоï пари, швидюсть обертiв циркулятора, момент на валу циркулятора.

3. Визначення iнтервальних параметрiв.

Час набору апарату граничний, час набору поточний.

4. Визначення додаткових ведомостей.

Клапан подачi сиропу - дискретний, клапан подачi пари грiючоï - аналоговий, клапан регулювання тем-ператури (розрiдження) - аналоговий, пар подаеться повшьно, оберти циркулятора на даному етат - постiйнi, момент на валу циркулятора не повинен перевищувати 30 % ввд максимального (регулюеться обертами).

5. Додатковий опис середовища об'екта при неш-татних ситуащях.

При виникненнi аварiйноï ситуацй стану виконуючих пристроïв, яка вдентифжуеться фреймом конфлiктноï ситуацп першого рiвня - робота вакуум-апарата при-пиняеться. При виникненнi нештатноï ситуацп «Недо-статнiй рiвень на наборЬ» фрейм конфлiктноï ситуацiï другого рiвня iдентифiкуе причину виникнення ситуацiï i шформуе систему про причину виникнення ситуацп. Причини виникнення вказаноï ситуацп:

- недостатня пропускна можливiсть колектора пщво-ду продуктiв в вакуум-апарат, як наслщок iнкрустацiï цукру на внутршнш поверхнi колектора;

- вщхилення технологiчних параметрiв в вакуум-апара-тi (температура, розрiдження) в!д робочих значень. Внасль док зниження розрщження в вакуум-апаратi зменшуеться швидкiсть набору до заданого рiвня сиропом. При знижент розрiдження температура в вакуум-апарай п!двишуеться.

На основi фрагменту опису середовища об'екта на стадп «НАБ1Р АПАРАТУ» створюемо фрейм конфлжтних ситуацш дворiвневого типу. Третш рiвень фрейму вщно-ситься до роботи вакуум-апарата в складi технологiчного комплексу i не розглядаеться в цш робот!

Перший ргвень - контроль аваршних ситуацш. Виходячи з фрагменту опису середовища об'екта i використовуючи мову ситуацшного управлшня, команди

яко1 наведенi в роботi [12], запишемо алгоритм контролю роботи виконавчих механiзмiв в стадп «НАБ1Р АПАРАТУ».

S1.1

11:

(—(Ю7 = Кк7)) з г1(TtaK) л r1(ALk7);

(-(Ю6 = Ккб)) з г1(Т;аК) л г1(ALk6);

(—(Ю5 = Кк5)) з г1(TtaK) л г1(ALk5);

(—(Ю4 = Кк4)) з г1(TtaK) л г1(ALk4);

(-(ЮЗ = КкЗ)) з г1(Т;аК) л г1(ALk3);

(—(Ю2 = Кк2)) з г1(TtaK) л г1(ALk2);

(-(Ю1 = Кк1)) з г1(Т;аК) л г1(ALk1);

(—(Ю8 = Кк8)) з г1(TtaK) л г1(ALk8);

(—(Ю9 = Кк9)) з г1(TtaK) лг1(ALk9); г4(1гг);

(г3(TtaK) л ^к7 V ALk6 V ALk5 V

V ALk4 V ALk3 V ALk2 V ALk1v

vALk9 V ALk8)) з г1(ALk); г4(1гг);

(Ki7 = Кк7) з г2(TtaK) л г2^к7);

(Ki6 = Кк6) з г2(Т;аК) л г2(ALk6);

(Ki5 = Кк5) з г2(TtaK) л г2(ALk5);

(Ю4 = Кк4) з г2(TtaK) л г2^к4);

(Ki3 = КкЗ) з г2(Т;аК) л г2(ALk3);

(Ki2 = Кк2) з г2(TtaK) л г2(ALk2);

(Ki1 = Кк1) з г2(ШК) л г2(ALk1);

(Ki8 = Кк8) з г2(TtaK) л г2(ALk8);

(Ю9 = Кк9) з г2(TtaK)лг2^к9); г4(11).

Другий ргвень - контроль конфлжтних ситуацiй.

Конфлiктнi ситуацп, якi виникають при роботi ва-куум-апарата мають ознаки технологiчного виду. Таю ситуацп, як правило, утворюються складними порушен-нями технологiчного процесу i мають велику кiлькiсть причин утворення. В межах ще1 роботи автори статт розглянули тiльки одну конфлжтну ситуацiю, яка утво-рюеться внаслiдок недостатнього набору вакуум-апарату сиропом на стадп «НАБ1Р АПАРАТУ». К найменування «Недостатнiй рiвень на наборЬ».

Для ситуацiйного опису вибрано! конфлжтно! ситуацп необхiдно виконати розширення набору вiдношень iз застосуванням фрагменту опису середовища об'екта в стадп «НАБ1Р АПАРАТУ». В табл. 1 в частиш Опис розширимо набiр вiдношень для опису конфлiктноi ситуацп (показаш курсивом).

Таблиця 1

Визначеш терми i вщношення ситуацшного апису об'скту

Терми M9xaHÎ3MiB управлшня

№ п/п 1м'я □пис

1 Кк1 ... Кк9 Управлшня мехашзмами

2 Kil ... Ki9 1ндикащя положення (ЗАКР /В1ДК)

3 Тт1 ...Тт3 Таймери

4 L1,Lz1,Lz2 Змшш рiвня в апарап

5 Sp1, Spz Змшш швидк□стi циркулятора

6 TP{Pv,T} Функщя температурного параметру

Вщношення

№ п/п 1м'я □пис

1 r1 Включити

2 r2 Скинути в нуль

3 r3 Досягнути

4 г4 П9р9хiд

5 r21 Одночасно

6 r22 Бути раншв

7 r23 Бути пзншв

8 r24 Наближатися

9 r25 Причина - наслщок

Додaтковi вiдношення (т21-т24) належать до класу часових, а вщношення (т25) належить до казуальних. Новi вiдношення дозволяють створювати алгоритми з використанням ситуацшно! мови в системi казуальних i динaмiчних клаав вiдношень.

Використовуючи лiнгвiстичний опис конфлжтних ситуaцiй, наведений в п. 5 i мову ситуaцiйного управлшня запишемо алгоритм обробки конфлiктних си-туaцiй використовуючи терми i ввдношення, нaведенi в табл. 1.

52.1

11: (Ki7 л -(ТО)) з г1(Tt3);г4(12);

52.2

12: (г1(ТО) л г22(L1 = Lz1)) з г4(15);

(г3(Tt3) л(г21 V г23(—Г1 = Lz1))) л

лг24(ТР^,Т») з г4(13);

(г3(Tt3) л(г21 V г23(—Г1 = Lz1))) л

лг24(-ТР<^, Т ») з г4(14);

13: (г1^1) л г4(15);

14: (г1^2) л г4(15);

52.3

15: ^2.1^2.2) з г4(Sn.n).

Нaведенi вище алгоритми виявлення i вдентифь кацп конфлжтних ситуaцiй першого i другого рiвнiв сформовaнi у виглядi сценарпв. Використовуючи фре-ймовi структури i методику побудови i редагування баз знань за допомогою сценарпв автори статт мають можливiсть створювати ieрaрхiчнi системи контролю роботи технолопчних комплексiв вакуум-апарапв пе-рiодичноi ди.

5. Результати дослщжень I розробки фрейму конфлжтних ситуацш

На рис. 3 показана структура фрейму конфлжтних ситуацш, за допомогою якого ведеться контроль за станом вакуум-апарата на стадп «НАБ1Р АПАРАТУ» для виявлення нештатних ситуацш.

FaVaj Iki FaVai lai 1м'я KopiHHoro фрейму BAI

Vst; si, к Vsti si, Слот вектору стану BAI

Pri Sl2 РП Sl2 Слот списку параметр1в BAI

Fil; Sl3 Ftlj Sl3 Слот списку завдань BAI

Sti Sl4 Sti Sl4 Слот статуса стану ВА1

FdVat Si, f \, FdVa, Si, Виклик доч1рнього фрейма

FdaVA, d^Ia, 1м'я доч1рнього фрейму ВА1

Vst! si, Слот вектору стану ВА1

Y Pr, Sl2 Слот списку параметр1в ВА1

Fni Sl3 Слот списку завдань ВА1

Sti Sl4 Слот статуса стану ВА1

Dai.j Sis Слот продуюрй конфлжту

Tlaj ; Sl6 Слог пошдомлень конфлжчу

Rsai.j SI7 Слотдш по ситуацп

FaVA! la. 1м'я KopiHHoro фрейму ВА1

Рис. 3. Фрагмент структурна!' схеми фрейму кенфлштних ситуацш

Коршний фрейм FаVA1 з iм'ям слота 1к1 мiстить шформащю про стан вакуум-апарата № 1 (поточна стадiя, час у робот, наявшсть нештатних ситуацiй, час очжування завантаження), слоти Рг1 i Fn1 мш-тять список значень параметрiв (необхiднi умови для включення вакуум-апарата в роботу) i поточнi значення технолопчних параметрiв процесу комплексу ^вень з збiрнику сиропу, температура сиропу, тиск грiючоi пари, рiвень в приймальш утфелемiшалки). У слотi St1 знаходиться база продукцiйних правил, яка визна-чае правила управлiння вакуум-апаратом № 1. У слот FdVA1 метиться посилання для переходу до розшире-ного фрейму визначення конфлжтних ситуацш, який викликаеться, якщо вакуум-апарат почав робочий цикл.

Дочiрнiй фрейм FdVA1 отримуе вiд коревого фрейма повщомлення про виникнення штатноi ситуацii - початку робочого циклу. З використанням бази продукцшних правил, розташованоi в слот Da1.2 iдентифiкуеться ста-дш, в якiй знаходиться вакуум-апарат, i з слота Rsa1.2 вибираеться сценарш Si для виявлення конфлiктних ситуацш робочого циклу на стадп, в яюй знаходиться вакуум-апарат. Робота фрейма конфлжтних ситуацш три-вае до заюнчення стадп процесу для я^ вш створений. При виникненнi конфлжту першого рiвня (аварiя) робота вакуум-апарата зупиняеться i формуеться повiдомлення, а при конфлжт другого рiвня, вщповщно до вибраного сценарiем формуеться повщомлення про виявлену кон-флiкту ситуацш, яке визначаеться у слот Т1а1.2 [11]. База продукцшних правил, яю використовуються для iдентифiкацii конфлiктних ситуацш виконана з допомогою мови ситуацшного управлшня з використанням термiв i вiдношень ситуацiйного опису об'екта [12].

6. Обговорення результат1в роботи по розробЦ фрейму конфлжтних ситуацш

Результатом проведеноi роботи по визначенню нештатних ситуацш при робот вакуум-апарата перiодичноi дп стали наступнi висновки:

- визначеш загальнi конфлiктнi ситуацп техноло-гiчного процесу першого i другого рiвнiв;

- виконаний аналiз структури фрейму конфлiктних ситуацiй;

- розроблеш i побудованi фрейм аналiзу i щентифь кацii конфлiктних ситуацш i система продукцiйних правил iз застосуванням мови ситуацiйного управлшня i ситуацiйного опису об'екта для ситуацiйноi системи управлiння вакуум-апаратом перiодичноi д11. Отриманi результати показали, що запропонована

методика i структура використання фрейму конфлiктних ситуацiй мiстить в собi як переваги, так i недолiки. Переваги, якi утворюються при використанш систем такого виду:

- висока шформатившсть i компактнiсть опису процесу;

- ушверсальшсть. Можливiсть використовувати фреймовi структури рiзних типiв;

- можливiсть застосування в багаторiвневих iерар-хiчних системах i комплексах;

- висока швидкiсть побудови.

Поряд з перевагами використання фреймових структур також виявлет i деяю недолiки розробленоi структури:

- необхвдшсть сильноi деталiзацii при використаннi мови ситуацшного управлшня;

- використання структур такого типу тшьки в складi систем ситуацшного управлшня;

- недостатшсть висвгглення питання створення сце-нарпв за допомогою фреймових структур. Проведет роботи дозволили побудувати методику створення фреймовоi структури для визначення конфлжтних ситуацш, для використання з системами ситуацшного управлшня (агентш системи), яю дозво-ляють використовувати методи штелектуальних систем управлшня.

Наряду з цим цший ряд питань потребуе подальшого виршення. Це питання штеграцп фреймових структур з шшими системами iнтелектуального управлiння: нейроннi мереж^ нечию системи управлiння, сенер-гетичш системи управлiння. Окремим стоiть питання iмiтацiйного моделювання роботи агентних систем з використанням фреймових структур [13].

Наведет результати проведеноi роботи можуть бути розглянут в подальших роботах, щоб тдвищити якiсть використання фреймових структур.

7. Висновки

Результатом виконаноi роботи стала розробка фрейму конфлжтних ситуацш, який е складовою частиною бази знань для системи ситуацшного управлшня (агентноi системи) вакуум-апарата перiодичноi дп.

В ходi виконання роби були розглянутi i вирiшенi такi питання:

- визначеш загальш характеристики конфлiктних ситуацiй технолопчного процесу при роботi вакуум-апарата перiодичноi д11;

- виконаний аналiз структури фрейму конфлiктних ситуацiй;

з використанням мови ситуацшного управлшня i ситуацшного опису об'екта, для ситуацiйноi системи управлшня вакуум-апаратом перiодичноi дп, створена система продукцiйних правил;

- розроблений i побудуваний фрейм аналiзу i iден-

тифшаци конфлiктних ситуацiй для ситуацшно' сис-

теми управлiння вакуум-апаратом перюдично'' дii.

Подальший розвиток, доповнення i корекцiя методики визначення конфлжтих ситуацiй на засадах фреймового тдходу дасть можливiсть пiдвищити ефек-тившсть систем управлiння комплексом вакуум-апара-пв перiодичноi дii, а також створення багаторiвневих ieрархiчних систем управлiння цукровим виробництвом.

Литература

1. Ладанюк, А. П. Методи сучасно' теори управлшня [Текст] /

A. П. Ладанюк, В. Д. Кишенько, Н. М. Луцька, В. В. 1ва-щук. - К.: НУХТ, 2010. - 196 с.

2. Ладанюк, А. П. Системний анал1з складних систем управлшня [Текст]: навч. поаб. / А. П. Ладанюк, Я. В. См1тюх, Л. О. Власенко та ш. - К.: НУХТ, 2013. - 274 с.

3. Кулиниченко, В. Р. Промышленная кристаллизация сахаристых веществ [Текст]: монография / В. Р. Кулиничеко,

B. Г. Мирончук. - К.: НУПТ, 2012. - 426 с.

4. Akinnuwesi, B. A. A framework for user-centric model for evaluating the performance of distributed software system architecture [Text] / B. A. Akinnuwesi, F.-M. E. Uzoka, S. O. Olabiyisi, E. O Omidiora // Expert Systems with Applications. - 2012. -Vol. 39, № 10. - P. 9323-9339. doi:10.1016/j.eswa.2012.02.067

5. Прокопенко, Ю. В. Застосування бази знань при управлш-ш комплексом вакуум-апарапв перюдично' дп [Текст] / Ю. В. Прокопенко, А. П. Ладанюк // Технолопчний аудит та резерви виробництва. - 2015. - № 3/2 (23). - С. 16-20. doi:10.15587/2312-8372.2015.44769

6. Девятков, В. В. Системы искусственного интеллекта [Текст]: учеб. пос. / В. В. Девятков. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. - 352 с.

7. Котенко, И. В. Командная работа агентов в реальном времени [Текст] / И. В. Котенко, Л. А. Станкевич // Новости искусственного интеллекта. - 2003. - № 3 (57). - С. 25-31.

8. Уэно, Х. Представление и использование знаний [Текст]: пер. с япон.; Х. Уэно, М. Исидзука; под ред. X. Уэно. - М.: Мир, 1989. - 280 с.

9. Минский, М. Фреймы для представления знаний [Текст]: пер. с англ. / М. Минский. - М.: Энергия, 1979. - 130 с.

10. Якимова, Е. В. Система оперативного управления процессом подготовки нефти в нештатных ситуациях [Электронный режим] / Е. В. Якимова // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». - 2011. - № 3. - С. 4-16. - Режим доступа: \www/URL: http://ogbus.ru/authors/Yakimova/Yakimova_1.pdf

11. Прокопенко, Ю. В. Использование фреймовых структур в системах координации и управления комплексом вакуум-аппаратов периодического действия [Текст] / Ю. В. Прокопенко, А. П. Ладанюк, Р. М. Сокол // Технологический аудит и резервы производства. - 2015. - № 5/3 (25). -

C. 38-42. doi:10.15587/2312-8372.2015.52008

12. Прокопенко, Ю. В. Застосування ситуацшного шдходу для формування алгоритм1в управлшня вакуум-апаратом перюдично! дп [Текст] / Ю. В. Прокопенко, А. П. Ладанюк // Схщно-бвропейський журнал передових технологи. - 2015. - № 3/2 (75). - С. 42-47. doi:10.15587/1729-4061.2015.43758

13. Эндрю, А. Искусственный интеллект [Текст]: пер. с англ. / А. Эндрю. - М.: Мир, 1985. - 460 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ РАБОТЕ ВАКУУМ-АППАРАТА ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Рассмотрены и определены общие требования к системам управления сложными системами. Выполнен обзор основных стадий работы вакуум-аппарата периодического действия. Описаны нештатные ситуации при работе вакуум-аппарата. Определена структура фрейма интеллектуальной системы для определения нештатных ситуаций при работе вакуум-аппарата периодического действия. С использованием языка ситуационного управления разработаны алгоритмы определения аварийных и конфликтных ситуаций.

Ключевые слова: сложная система, технологический комплекс, вакуум-аппарат, нештатная ситуация, фрейм конфликтной ситуации.

Прокопенко KJpm Володимирович, астрант, кафедра авто-матизацИ технологлчних процеыв, Нацюнальний утверситет харчових технологш, Кигв, Украгна,

e-mail: yv_prokopenko@ukr.net, yv_prokopenko@mail.ru. Ладанюк Анатолт Петрович, доктор техшчних наук, профе-сор, завгдувач кафедри автоматизацп технологлчних процеыв, Нацюнальний утверситет харчових технологш, Кигв, Украта. Сокол Ростислав Михайлович, астрант, кафедра автоматизацп технологiчних процеыв, Нацюнальний утверситет харчових технологш, Кигв, Украгна.

Прокопенко Юрий Владимирович, аспирант, кафедра автоматизации технологических процессов, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина.

Ладанюк Анатолий Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина.

Сокол Ростислав Михайлович, аспирант, кафедра автоматизации технологических процессов, Национальный университет пищевых технологий, Киев, Украина.

Prokopenko Yuri, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine, e-mail: yv_prokopenko@ukr.net, yv_prokopenko@mail.ru. Ladanyuk Anatoly, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine.

Sokol Rostislav, National University of Food Technologies, Kyiv, Ukraine