Синтез систем автоматизації однорідних об"єктів керування зі змінним складом функціональних задач для вугільних шахт - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття ученого ступеня доктора технічних наукСинтез систем автоматизації однорідних обєктів керування зі змінним складом функціональних задач для вугільних шахт. У результаті її вирішення: - розроблено інтегральний метод синтезу вихідних функціональних структур та їхньої оптимізації, включаючи функціональні та конструктивні модулі, що дозволяє створювати АСК множиною однорідних обєктів керування зі змінним складом функціональних вимог; запропоновано алгоритм функціонування АСК основними технологічними процесами на базі системи автоматизації транспорту; розроблені принципи технічної реалізації локальних систем автоматизації основних технологічних процесів з урахуванням специфічних вимог, що виникають при автоматизації гірничих виробництв;Тому розвиток наукових та методологічних основ синтезу систем автоматизації множини однорідних за призначенням обєктів керування зі змінним складом функціональних задач і розробка практичних методів створення технічних засобів (конструктивних модулів) з урахуванням їх спеціалізації та максимальної універсальності, які задовольняють повний склад функціональних вимог при мінімальній надлишковості, що дає можливість підвищити ефективність автоматизації і знизити витрати на розробку та експлуатацію систем керування технологічними процесами вугільних шахт, є актуальною науково-прикладною проблемою. Систематизація результатів теоретичних та експериментальних досліджень створення систем автоматизованого керування, розробка методів синтезу і оптимізації функціональних структур, адаптованих під конкретні множини однорідних обєктів керування, розробка нових принципів побудови і алгоритмів функціонування систем, склали основні аспекти тієї наукової проблеми, що протягом 1985-2002 р.р. вирішувалися безпосередньо автором і під його науково-методичним керівництвом. Проблемна орієнтація досліджень дисертаційної роботи визначалася: - цільовою комплексною галузевою програмою № 4 "Створення і освоєння виробництва високого технічного рівня засобів очисного виймання вугілля на пологих, крутих і похилих пластах, проведення, кріплення, охорони й підтримування підготовчих гірничих виробок на глибоких шахтах, транспортування вугілля і породи, доставки людей і вантажів, вентиляційного обладнання, високоефективного гірничо-ріжучого інструмента, нового технічного рівня загальношахтних стаціонарних установок, ефективних засобів механізації ручної праці на вуглевидобувних підприємствах”; Для досягнення поставленої мети використовувалися наступні методи: - методи теорії множин і синтезу систем керування - для функціонального аналізу однорідних за призначенням обєктів керування зі змінним складом функціональних задач і синтезу вихідних структур систем автоматизації; Ідея роботи полягає в представленні обєктів керування зі змінним складом функціональних задач у вигляді множини ООК за ознакою призначення і виділенні з неї підмножин обєктів керування з рівними складами вимог, при цьому кожна з підмножин характеризується інтегральним складом вимог, що враховує кількість обєктів, які входять у підмножини, і функціональних вимог до них, що дає можливість синтезувати вихідну узагальнену функціональну структуру, і на цій основі виконати її оптимізацію, а також розробити конструктивні модулі, які складають технічну реалізацію оптимальної функціональної структури, що дозволяє будувати ефективні системи автоматизації різного ступеня складності.Як показує аналіз робіт учених у цій галузі, проблема синтезу систем автоматизації однорідних обєктів зі змінним складом функціональних задач розроблена недостатньо, особливо з урахуванням специфічних особливостей вугільних шахт, що визначають побудову обєктів керування у вигляді однорідних рядів зі змінним складом функціональних вимог і обмежень, викликаних іскро-та вибухобезпечністю, що не дає можливості створювати нові вироби шляхом довільного компонування уніфікованих модулів, і шахтні АСК не можуть будуватися на базі уніфікованих субблоків. У звязку з цим проблема розвитку наукових та методологічних основ синтезу таких систем і розробка практичних методів створення технічних засобів з урахуванням їх призначення та максимальної універсальності, які задовольняють повний склад функціональних вимог при мінімальній надлишковості, є актуальною задачею, вирішення якої дає можливість підвищити ефективність автоматизації і знизити витрати на розробку й експлуатацію систем керування технологічними процесами у вугільних шахтах.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ