Назначение, состав и принципы использования системы ОРАКУЛ

Система ОРАКУЛ - это комплекс теоретически обоснованных алгоритмов, программ, технологических приемов и организационно-технических мероприятий, предназначенных для оптимизации управления технологическими процессами на агрегатах электросталеплавильного и конверторного производства. Оснащение всех агрегатов конкретного сталеплавильного производства подобной системой делает возможной построение системы оптимального управления сталеплавильным производством в целом.

В основе системы ОРАКУЛ,построенной по модульному принципу, лежит строгий термодинамический расчет состояния системы металл-шлак-газ. В состав ОРАКУЛа для отдельного агрегата сталеплавильного производства в общем случае входят:

1. Модуль прогноза состояния системы металл-шлак-газ;
2. Модуль расчета температуры;
3. Модуль оперативного проектирования технологического процесса;
4. Модуль предварительного проектирования технологического процесса;
5. Модуль расчета потребностей производства в материалах и энергоносителях;
6. Модуль визуализации технологических процессов и генерации отчетных форм;
7. Встроенная локальная база данных системы;
8. Модуль сопряжения с системой базовой автоматизацией предприятия и набор драйверов устройств связи с объектом.
9. Модуль сопряжения с базой данных предприятия.

Если модули 1-7 обладают некоторой универсальностью и способностью к тиражированию, то модули 5-9 уникальны для каждого предприятия. На каждом конкретном агрегате сталеплавильного производства осуществляется доработка, адаптация и настройка модулей 1-4 системы ОРАКУЛ в соответствии с особенностями агрегата и предприятия. Для сокращения времени внедрения ОРАКУЛа и уменьшения его стоимости предпочтительнее использовать возможности уже существующих на конкретном производстве систем базовой автоматизации и технологической базы данных. При необходимости осуществляется модернизация или создание "с нуля" системы базовой автоматизации и технологической базы данных предприятия.

Основное предназначение системы ОРАКУЛ - обеспечение автоматического управления технологическими процессами выплавки и обработки стали. В то же время система может быть использована в качестве:

- советчика сталевара;
- системы информационного сопровождения плавки;
- системы предварительного проектирования плавки для оценки эффективности применения технологических приемов, материалов,механизмов и устройств;
- системы обучения технологического персонала ведению плавки на конкретном агрегате производства стали;
- системы планирования потребностей сталеплавильного производства в материалах и энергоносителях;
- системы ретроспективного анализа ведения плавки;

Требования к системе базовой автоматизации

Система ОРАКУЛ ориентирована на сложившиеся на металлургических предприятиях СНГ принципы построения систем базовой автоматизации и технологических баз данных и, как правило, менее требовательна к ним чем наиболее распространенные системы информационного сопровождения плавки и системы визуализации.

Для нормальной работы ОРАКУЛу должна быть доступна:

- информация о фактических расходах всех энергоносителей и материалов, используемых при выплавке и обработке стали;
- информация о результатах фактических замеров температуры и отборов проб, если они осуществлялись;
- информация о состоянии механизмов и устройств, участвующих в технологическом процессе.

В случае, если ОРАКУЛ предназначена для автоматического управления, механизмы и устройства, задействованные в технологическом процессе, должны уметь воспринимать управляющие воздействия.

С точки зрения используемой информации ОРАКУЛ принадлежит к масштабируемым системам. Опыт внедрения системы ОРАКУЛ на металлургических предприятиях, диктует в качестве минимального объем информации, указанный в таблице:

Система ОРАКУЛ поставляется вместе с необходимыми техническими средствами, спецификация которых определяется в каждом конкретном случае и зависит от конкретных условий. Для связи с системой базовой автоматизации, технологической базой данных и, при необходимости, непосредственно с датчиками и исполнительными устройствами и механизмами может использоваться:

1. Сеть Ethernet (Arcnet) (протоколы FLEET, TCP/IP, ISO8073).

2. Последовательное соединение посредством RS-232,RS-422/485, ИРПС);

3.Аналоговый сигнал ±20,±10,±5,0-5, 0-10, 0-20, 0-5в или 0-20, 4-20, 0-5 ma;

Формат данных для обмена информацией определяется в каждом конкретном случае.

При необходимости при внедрении системы ОРАКУЛ может осуществляться поставка элементов базовой автоматизации (датчиков, исполнительных механизмов, устройств связи с объектами(УСО - DAS), промышленных компьютеров) и разработка необходимого для их использования программного обеспечения. Объем и состав поставки в этом случае согласовывается с заказчиком и зависит от состояния местного и мирового рынка средств базовой автоматизации на момент начала внедрения системы ОРАКУЛ на конкретном предприятии.

Например, возможно (но не обязательно) использование следующих средств измерения:

Выбор измерительных приборов в каждом конкретном случае будет зависеть от действующих в государстве на момент подготовки спецификации рекомендаций по метрологии.

В качестве основного "интеллектуального" средства построения системы базовой автоматизации (если в этом есть необходимость) предлагается использовать промышленные компьютеры и УСО например, семейства Advantech,количество и комплектация которых определяется совместно с заказчиком в процессе предварительного проектирования (www.prosoft.ru). В качестве УСО можно использовать следующее оборудование:

По согласованию с заказчиком к этим (и/или другим) средствам УСО и средства измерения могут быть разработаны общесистемные драйверы, либо информация от данных устройств ОРАКУЛ будет получать самостоятельно и "для внутреннего пользования".

Принципы внедрения системы ОРАКУЛ

Работа по внедрению системы ОРАКУЛ в общем случае проводится в несколько этапов и без остановки основного производства. Предпочтительнее осуществлять внедрение системы совместно с представителями конкретного предприятия, но возможен вариант внедрения и без участия таковых.

Этапы внедрения ОРАКУЛа:

1. Предварительный инжиниринг по результатам которого определяется фактическое состояние системы базовой автоматизации предприятия, составляется структура взаимодействия с ней ОРАКУЛа, а так же формы и объем участия в работах представителей предприятия.

2. Доработка при необходимости системы базовой автоматизации и базы данных;

3. Разработка при необходимости драйверов устройств;

4. Разработка модуль сопряжения с системой базовой автоматизацией;

5. Разработка модуль сопряжения с базой данных предприятия;

6. Доработка системы визуализации с учетом требований заказчика;

7. Настройка основных расчетных модулей на конкретном агрегате;

8. Опробование системы в режиме параллельной работы;

9. Ввод системы в эксплуатацию в режиме советчика сталевара;

10. Опробование системы в режиме автоматического управления;

11. Ввод системы в эксплуатацию в режиме автоматического управления;

12. Обучение технологического персонала;

13. Составление необходимой справочной и другой документации;

14. Проведение технологического аудита и определение перспектив дальнейшего развития системы;

15. Гарантийные испытания и сдача объекта.

16. Авторское и гарантийное сопровождение системы (при необходимости).

По согласованию с заказчиком по окончанию работ ему могут быть переданы исходные тексты всех программ, за исключением некоторых расчетных модулей, являющихся интеллектуальной собственностью "НПП ОРАКУЛ". (Следует учесть, что и без наличия этих исходных текстов система ОРАКУЛ может в дальнейшем развиваться на данном предприятии и без участия представителей "НПП ОРАКУЛ", в то время как ее тиражирование будет затруднено).

По желанию заказчика "НПП ОРАКУЛ" может осуществлять сопровождение системы по завершению работ по ее внедрению.

Для разработки системы и обеспечения ее исполнения используется лицензионное программное обеспечение, приобретаемое у официальных представителей его разработчиков. "НПП ОРАКУЛ" гарантирует патентную чистоту всего поставляемого программного обеспечения.

Сроки выполнения работ зависят от возможностей и потребностей конкретного предприятия. Внедрение системы ОРАКУЛ, например, для одного агрегата сталеплавильного производства может быть осуществлено в срок от 2 до 12 месяцев.