АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ЭНЕРГЕТИКОЙ

Цель. Целью выполненных авторами исследований и разработок является создание автоматизированной трехуровневой системы оперативного управления металлургической энергетикой. Эта система при последующем подключении подпрограмм производственного планирования, финансово-экономической и коммерческой деятельности, обеспечения сырьем и ресурсами с учетом охраны окружающей природной среды станет интегрированной компьютерной системой, которая обеспечит экономическую устойчивость предприятия в сложных условиях современного рынка.Методика. Имитационное моделирование работы каждого агрегата и цеха, как совокупности агрегатов. При этом общезаводские расходы топливно-энергетических ресурсов на отопление, вентиляцию, кондиционирование, освещение, транспорт и др. относятся к отдельному «условному» цеху. Разработка и использование характеристик агрегатов: энерготехнологических, эффективности энергоиспользования и удельных расходов энергии. Постоянное уточнение характеристик агрегатов через заданные промежутки времени по результатам имитационного моделирования их работы. В общем производится имитационное моделирование металлургических процессов производства продукции, которые сопровождаются процессами потребления и одновременной генерации топливно-энергетических ресурсов агрегатами и цехами. Параметрами моделирования являются количества топливно-энергетических ресурсов и получаемой продукции. Использование принципов динамического программирования. Разработка предлагаемой автоматизированной системы на основе многолетнего опыта проектирования авторами металлургических предприятий, цехов и агрегатов, включая строительство, авторский надзор, расчет топливно-энергетических балансов и др.Результаты. Разработаны идеология, схемы и режим работы предлагаемой автоматизированной системы оперативного управления металлургической энергетикой, которая получила название «АСОУМетЭнерго». Описаны возможности этой системы. Разработано математическое и организационное обеспечение, а также план ее поэтапного внедрения на предприятии. Разработана методика, основные понятия и параметры имитационного моделирования агрегатов и цехов. Разработаны математические зависимости и формулы для энергетических характеристик агрегатов, которые работают с одновременным потреблением и генерацией нескольких видов топливно-энергетических ресурсов, а также для нахождения оптимальных параметров работы агрегатов, когда их энергетические характеристики аппроксимированы полиномами второй степени. Получены формулы для объединения характеристик нескольких агрегатов в один агрегат. ГП «Укргипромез» и авторы предлагают разрабатывать программное обеспечение «АСОУМетЭнерго» для конкретных предприятий совместно с их специалистами, которые хорошо знают свои энерготехнологические агрегаты. Научная новизна. Впервые разработана и предложена к внедрению автоматизированная система оперативного управления металлургической энергетикой «АСОУМетЭнерго», которая охватывает все технологические и энергетические агрегаты предприятия. Разработаны ее идеология, математическое и организационное обеспечение. Разработан алгоритм имитационного моделирования агрегатов и цехов предприятия. Все характеристики агрегатов – энерготехнологические, эффективности энергоиспользования и удельных расходов энергии аппроксимируются полиномами второй степени. Это обеспечивает их большую точность по сравнению с линейными уравнениями и удобство решения системы уравнений второго порядка, когда требуется нахождение первых производных (например, при использовании метода неопределенных множителей Лагранжа или градиентных методов). Разработка методов получения энергетических характеристик многотопливных агрегатов, а также агрегатов, использующих и одновременно генерирующих несколько видов топливно-энергетических ресурсов. Объединение энергетических характеристик двух и более агрегатов в характеристику одного объединенного агрегата. Блочная структура «АСОУМетЭнерго», что обеспечивает ее универсальность.Практическая значимость. Предложенная авторами система «АСОУМетЭнерго» может быть поэтапно внедрена на металлургических предприятиях, а также в других отраслях промышленности. Разработанные авторами принципы, методики, алгоритмы и аналитические зависимости можно использовать для прогнозного планирования производства продукции и потребления топливно-энергетических ресурсов всей промышленности, а также всего хозяйства страны, как единого «условного» энерготехнологического агрегата. Статья может быть полезна для проектировщиков, специалистов-энергетиков и металлургов, а также для студентов высших технических учебных заведений.