Система автоматичного управління комплексом головного водовідливу глибоких шахт - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ КОМПЛЕКСОМ ГОЛОВНОГО ВОДОВІДЛИВУ ГЛИБОКИХ ШАХТРобота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Донецький національний технічний університет» Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Науковий керівник:кандидат технічних наук, доцент Бессараб Володимир Іванович, ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», завідувач кафедри «Автоматика та телекомунікації», м. Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор Ткаченко Валерій Миколайович, Інститут прикладної математики і механіки НАН України, завідувач відділу «Теорія керуючих систем», м. Захист відбудеться «16» червня 2011 р. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д11.052.03 ДВНЗ «Донецький національний технічний університет» за адресою: вул. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ДВНЗ «Донецький національний технічний університет» за адресою: вул.В умовах застосування диференційованих зонних і багатоставкових тарифів на електроенергію заходи щодо регулювання режиму роботи комплексу водовідливу дозволяють не тільки знизити електроспоживання гірничодобувного підприємства і регулювати графік навантаження енергосистеми, але й знизити витрати підприємства на споживану електроенергію. Однак використовувані принципи побудови систем управління не враховують динаміку припливу й взаємозвязок між окремими вузлами комплексу водовідливу шахти в цілому, і не дозволяють реалізувати суміщення режимів роботи комплексу водовідливу із позапіковими режимами енергоспоживання шахти, тобто проблема комплексної автоматизації водовідливного господарства шахти до теперішнього часу не вирішена. Таким чином, задача розробки систем автоматичного управління комплексом водовідливу, які б ураховували взаємозвязок окремих вузлів комплексу водовідливу, передбачали можливість прогнозування величини припливу в шахту й дозволяли підвищити ефективність функціонування комплексу водовідливу у взаємозвязку з системою контролю енергоспоживання шахти є актуальною. Метою роботи є зниження витрат шахти на споживану електроенергію за рахунок розробки системи автоматичного управління комплексом головного водовідливу, що дозволить зменшити нерівномірність навантаження енергосистеми шахти й забезпечити синхронність роботи окремих ділянок водовідливу. Удосконалити структуру системи управління комплексом водовідливу глибоких шахт із урахуванням розроблених алгоритмів управління.Дослідження технологічних схем водовідливу глибоких шахт Донбасу показало, що найпоширенішими схемами організації головного водовідливу є схеми із проміжним водозбірником й «насос у насос». На наступному етапі на основі цього математичного апарата побудовано графи синхронізації для дільничного водовідливу, водовідливу проміжних горизонтів, головного водовідливу, організованого за схемою «насос у насос» (рис.1-2). 1 основні позиції й переходи являють собою наступні події й умови: s1 - заповнення водозбірника; t1 - водозбірник заповнений до певного рівня, можна увімкнути насосну установку; s2 - водозбірник заповнений, готовність до відкачки; t2 - початок запуску насоса; s3 - вмикання насосної установки водовідливу; t3 - насосну установку увімкнено, початок відкачки; s4 - відкачка води з водозбірника; s5 - вимкнення насосної установки; t5 - насосна установка вимкнена; s6 - готовність насосної установки до пуску. Даний математичний опис представляє динаміку обєкта в подійно-часовому аспекті за умови його роботи за заздалегідь установленим постійним графіком, тобто коли час заповнення водозбірників і час роботи насосів у кожному циклі постійні або можуть бути визначені за установленим принципом (наприклад, при роботі комплексу водовідливу за принципом «максимум-мінімум рівня»). Оскільки періоди максимуму навантаження енергосистеми в зимовий і літній час можуть варіюватися, друга логічна умова при синтезі алгоритму управління головним водовідливом доповнюється однією з наступних умов: а) якщо тривалість між початком періодів пікового навантаження дорівнює 12 годинам, циклічність графа синхронізації ? повинна дорівнювати 1; б) якщо проміжки між початком періодів пікового навантаження неоднакові (наприклад становлять 11 й 13 годин), циклічність ? повинна дорівнювати 2.З використанням системного підходу обєкт розбито на технологічні модулі, для кожного з яких побудовані графи синхронізації на основі апарата мереж Петрі, що описують циклічну послідовність процесів й операцій одного циклу роботи водовідливної установки. Отримано комплексну модель обєкта як сукупність моделей технологічних модулів у базисі Max-Plus алгебри з урахуванням їх взаємозвязку й взаємовпливу, що дозволило формалізувати аналіз і синтез багатозвязної системи управління комплексом шахтного водовідливу на основі сучасних методів, орієнтованих на дискретно-подієве й дискретно-безперервне управління.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ