Устройство для контроля и учета работы оборудования

градский филиал Гос орского и научно-ис тизации угольной пр Гипроуглеавтоматиэа Ворошил констру по авто рственного довательс аявител иыщленностиин 4).УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ1Изобретение относится к устройст вам контроля и учета работы оборудо. вания и может быть применено преимущественно в системах управления технологическими процессами, в т.ч. при автоматизированном управлении производством для контроля и задания произ водственногр ритма отдельных участков.Известно устройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее блок контроля отклонения оактического выпуска продукции от планового, блок регистрации производительности, блок индикации, програмнный блок, блок учета и сигнализации о простоях оборудования, блок контроля состояния оборудования, генератор импульсов, блок срабатывания и анализа, блок контроля эа ритмом, приемней блок, задающий блок, блок управления ритмом, блок регистрации ритма 11 ).Однако это устройство не обеспечивает проведение постоянного конплекс 2ного контроля функционирования технологической линии, так как Не позволя"ет прогнозировать. выполнение планапри продолжении работы с прежней производительностью, прогнозировать ос"тановки участков линии, в процессефункционирования устройства не учитываются текущие значения производитель;ности оборудования на отдельных, тех"нологическихсвязанных, участках тех"нологического процесса и допустимые,экономически целесообразные величины запаса произведенной продукции,хранимой на участках технологической д линии. Все это затрудняет выработкуобъективных управляющих решений побеспечению сбалансированного функцифонирования технологической линии иснижает точность устройства.20 Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст"ройство для контроля и учета работыоборудования, содержащее последова"тельно соединенные каскады, каждый ивкоторых за исклочениеи последнего, включает в себя датчик производительности оборудования, первый выход которого соединен с входом блока суммирования, первый выход которого подклочен к входу блока вычитания, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого подключен к второму выходу датчика производительности оборудова ния, блок сравнения, выход которого соединен с первыи входом первого арифметического блока, выход которого подключен к третьему входу блока индикации, четвертый вход которого соединен 15 с первым выходом второго арифметического блока, второй и третий обиходы блока суммирования подключены соответственно к пятому входу блока индикации и к первому входу блока сравне ния, последний каскад вклочает в себя датчик производительности оборудования и блок индикации первый и второй входы которого соединены соответствен но с первыми выходами первого блока 25 вычитания и арифметического блока".Недостатком известного устройства, является то,что оно не дает возможности автоматически определять отклоне 30 ние фактического выпуска продукции от планового .на текущий момент времени, т,е, при работе технологического участка с плановой производительностью.Кроме того, при вычислении устрой.ством требуемой для выполнения планового задания производительности не учитывается целесообразность работы технологической линии с оптимальной40 текущеи плановои производительностью, и уменьшение, по мере приближения кокончанию планового периода, области устойчивости системы управления произ водством, т.е, способности системы45 ликвидировать отставание по обьему произведенного продукта, что приводит к увеличению риска невыполнения плана при действии на производство случайных возмущений;50При расчете устройством требуемой йроиэводительности участков выполняется условие полного расхода продукции из промежуточных хранилищ к окончанию планового периода, что ухудшает ритмичность производства.Кроме того, несогласованность действий операторов участков при установке требуемой производительности может привести к большим ошибкам управления производством. Все это снижает точность контроля функционирования технологической линии,Целью изобретения является повышение точности устройства.е.Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее последовательно соединенные каскады, каждый из которых, за исключением последнего, включает в себя датчик производительности оборудования, первый выход которого соединен с входои блока суммирования, первый выход которого подключен к входу блока вычитания, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, второйвход которого подключен к второму выходу Датчика производительнос;ти оборудования, блок сравнения, вы" ход которого соединен с первым входом первого арифметического блока, выход которого подклочен к третьему входу блока индикации, четвертый вход которого соединен с первым выходом второго арифметического блока, второй и третий выходы блока суммирования подключены соответственно к пятому входу блока индикации и к первому входу фло ка сравнения, последний каскад включает в себя .датчик произ" водительности оборудования и блок индикации, первый, и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого блока вычитания и первого арифметического 6 лока, введены в последний каскад второй блок вычитания, второй арифметический блок, первый и второй блоки суммирования и блок деления, выходы которого соединены с третьим входом блока индикации.и с входом первого блока суммирования, выходы которого подключены к .четвертому входу блока индикации и к первому входу второго блока вычитания, выходы которого соединены с пятым входом блока индикации и первым входом второго арифметического блока, выход которого подключен к шестому входу блока индикации, выходы датчика производительйости оборудования соединены с седьмым входом блока индикации, с вторым входом второго арифметического блока, с первым входом первого арифметического блока и с;.первым входом второго блока сумми5 9990 рования, выходы которого подключены к восьмому входу блока индикации, к второму входу второго блока вычитания, к второму входу первого арифмети. . ческого блока и к входу первого 6 лока 5 вычитания, второй выход которого соединен с третьим входом второго арифметического блока, во всех каскадах, кроме последнего, третий выход датчика производительности оборудования со 40 единен с вторым входом первого арифметического блока, третий вход которого подкпочен к второму выходу блока вычитания, четвертыйвыход блока суммирования соединен с входом вто рого арифметического блока, второй вход которого подклочен к четвертому выходу датчика производительности оборудования, пятый выход датчика производительности оборудования каждого 20 каскада соединен с третьим входом вто. рого арифметического блока предыдущего каскада, пятый выход блока суммирования каждого каскада, кроме последнего, подключен к четвертому .вхо ду второго арифметического блока и к второму входу блока сравнения предыдущего каскада, второй выход втоюго арифметического блока каждого каскада, кроме последнего соединенс шес тым входом бл.ка индикации последующего каскада, и с девятым входом блока индикации последнего каскада, пятый и шестой выходы второго блока суммирования последнего каскад со 35 единены соответственно с вторым вхо"., дом блока сравнения и с четвертым входом второго арифметического блока предыдущего каскада.40На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля и учета работы оборудования.Устройство содержит и одинаковых каскадов, где О в число отдельных участков технологической линии. Каж" дый 1 -й из И каскадов, за исключением последнего, содержит блок 1 сравне-, ния, первый арифметический блок 2, блок 3 вычитания, блок 4 суммирования, датчик 5 производительности оборудования, второй арифметический блок 6 и блок 7 индикации. Последний каскад содержит блок 8 деления; пер" вый блок 9 суммирования,. второй блок вычитания 1 О, второй арифметический блок 11, первый блок вычитания 12, второй блок 13 суммирования, датчик 14 производительности оборудова 75ения, первый арифметическйй блок 15 и блок 16 индикации.В процессе функционирования датчи" ком производительности оборудования производится подсчет количества вы" пускаемой продукции Иза равные промежутки времени 6 Ц , определяете требуемой точностью контроля и учета.С выхода датчика произаодительности оборудования сигналы, пропорциональные И,1, поступают на входы блока 4 суммирования и блока 7 индикации. В блоке 4 суммирования сигналы суммируютсяи с его выхода поступают на входы бло ка 1 сравнения и блока 3 вычитания.1В блоке 3 вычитания, куда вводят" ся также данные о начальномйии до" пустимомМАзначении количеств про" дукции в емкости, а также задание по количеству выпускаемой продукции данного 1 -го участка Й , выходные сигналы преобразуются согласно зависимостии сигнал, пропорциональный отклонению ЬЙ, подается на вход биоа 7 индикации данного 1 -го каскада со знаком отклон .ния. Одновременно сигнал подается на вход первого арифметического блока 2.Сигналы, пропорциональные фактическому количеству выпущенной продукции М данного 1.-го участка, а также вводимые данные о началыюмйщу и допустимом М значении количества продукции в выходной емкости -го каскада, контролируются в блоке 1 сравнения по условиюЮв=111 доо М 1 начВ случае невыйолнения этого условия сигнал, пропорциональный величине ДХ, поступает на вход перво" го арифметического блока 2, куда перед началом работы вводятся такие постоянные коэффициенты пропорциональности К 1 и К. В этом блоке сигналы преобразовываются согласно зависи- мостиесли,ЭО еСли И 7 И 1 1 7 9990 и выходной сигнал, пропорциональный производительности и тр, требуемой для этого участка, поступает на вход блока 7 индикации данного участка.С выходов датчика 5 производитель . 5 ности оборудования и блокд 1 сумми" . рования сигналы, пропорциональные соответственно производительности участка 8 и фактическому выйуску продуКции Я , Лоступают на выходы 1 О второго арифметического блока 6, на другие входы которого поступают сигналы с аналогичных блоков последую-. щего 1,4 +1)-го каскада. Кроме того, во второй арифметический блок 6 вводятся данные о начальном.йс максимально допустимом 1 количестве материала,в выходной емкости каскада.Выходные сигналы в этом блоке преобразуются согласно зависимости/или При выполнении неравенстваИ+р Йсигнал, пропорцйональныйт, .:, по, ступает на блок 7 индикации данного -го и последующего 4+1)-го каскада: , сигнализируя о возможной остановке 0+1)" го участка вследствие расхода 4 Озапаса на складе 1-го участка.При выполнении неравенстваит и+сигнал, пропорциональный -т, поступает на блок 7 индикации дайного 1 -го каскада, сигнализируя о возможной остановке 4-го участка вследствие переполнения его выходной емкости.Все каскады участка, за исключением последнего, одинаковы по своей ЭО структуре и выполняемым функциями. В каскад последнего участка в блок 8деления вводятся и данные о плановомзадании Й и плановом времени работы Т. В блоке 8 деления входные сиг. ээналы преобразуются согласно зависимостии= й 1 т,в сигнал, пропорциональный плановойпроиэводктельности, который поступаетна вход первого блока 9 суммирования,где суммируется на текущий моментвремени эй=Х и;и в виде сигнала, пропорциональноготекущему плановому выпуску на данныймомент времени,й 1, выдается н выходвторого блока 10 вычитания. На этотже блок поступает сигнал с второгоблока 13 суммирования,;который функционально аналогичен блоку Н суммирования предыдущих Юкаскадов.Во втором блоке 10 вычиэенил входные сигналы Йи й,и вычитаютсяЬй =й, -Ми результирующий сигнал,Ь,Й, пропорциональный отклонению фактического выпуска продукции от плвнового, поступет на второй арифметический блок 11,структурно и функционально аналогичный блоку 2 предыдущих каскадов.На вход. второго арифметического блока 11 поступают сигналы, пропорциональные текущей. производительностиИп,с датчика 1 М производительностиоборудования, структурно и Функционально аналогичного датчику 5 предыдущихкаскадов и сигналы, пропорциональныеотклонению фактического выпуск продукции от заданного ЬЙ, с первогоблока 12 вычитания, в котором находится разность между сигналом, поступающим с второго блока 13 суммирования, и сигналом, пропорциональнымплановому заданию, вводимому в блокперед началом работыДМ:М, -йщВ первом арифметическом блоке 15сигналы, поступающие с второго блока 13 суммирования, датчика 1 ч производительности продукции, и вводимыеданные , Яи текущее времяпреобразуются согласно зависимостямьс: -ъ т ид 1=Н,-М.-. (-т)и выдаются на блок 16 индикации данного участка, сигнализируя об отклонении во времени выполнения плана ЬТи отклонении по объему выпуска продукции за данное время при продолжении работы с производительностью,равной производительности в данный момент времени,9 9990Таким образом, в результате функционирования предлагаемого устройства на блоки 7 индикации каждого участка поступают данные о текущем значении производительности участка, фактическом количестве произведенной с на. чала работы продукции, отклонение фактического выпуска от текущего планового значения, необходимости измененеия режима работы для предотвра щения остановки участка из-за переполнения выходной емкости или отсутствия продукции, предыдущего участка и время, оставшееся до остановки, необходимой производительности участ ка для сбалансированного функционирования технологической линии, откло. нении фактического выпуска от планового на текущий момент времени, определяемого, сбалансированными режима- щ ми работы смежных участков, степенью отклонения от текущего планового задания и от плана на период функционирования технологической линии25Кроме того на блок 16 индикации последнего участка поступают данные о плановой производительности и выпуске продукции. линий и отклонении от общего плана, а также прогнозируемое значение дефицита выпуска продукции дЯ и времени, необходимого для его покрытия Д Т .Устройство для контроля и учета работы оборудования может быть при 35 менено для контроля и оперативного управления производством непосредственно на участках, где выполняется часть операций технологического процесса или отдельные процессы пере работки продукции. В этих случаях выходные данные используотся операторами участков для обеспечения сбалансированного по производительности функционирования технологичес 45 кой линии и своевременного принятия решений по обеспечению планового задания.Применение устройства позволит существенно увеличить время ра 6 оты50 технологических участков на оптимальной.плановой производительности, оперативно и обоснованно выбирать производительность участков по мере приближения к окончанию планового периода и тем самым снизить долю риска55 невыполнения плана, повысить равно-. мерность и ритмичность производства. Моделирование процесса функционирова 75 10ния технологической линии (на примере углеобогатительной фабрики) с предла" гаемым устройством контроля и учета работы оборудования показало, что .при этом ритмичность работы технологической линии значительно повышается.формула изобретенияУстройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее по" следовательно соединенные каскады, каждый из которых, за исключением по" следнего; включает в себя датчик производительности оборудования, первый выход которого соединен с входом бло" ка суммирования, первый выход которого подключен к входу блока вычитания, первый выход которого соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого подключен к второму вы" ходу датчика производительности оборудования, блок сравнения, выход которого соединен с первым входом первого арифметического блока, выход которого подключен к третьему входу блока индикации, четвертый вход которого соединен с первым выходом второго, ариф". метического блока, второй и третий выходы блока суммирования подключен соответственно к пятому входу блока индикации и к первому входу блока сравнения, последний каскад включает в себя датчик производительности оборудования и блок индикации, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами пер" вого блока вычитания и первого ариф" метического блока, о т л и ч а ю щ е" е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены в последний каскад второй блок вычитания, второй арифметический блок, первый и второй блоки суммирования и блок деления, выходы которого соединены с третьим входом блока индикации и с входом первого блока суммирования, выходы которого подключены к четвертому входу блока индикации и к пер" вому входу второго блока вычитания, выходы которого соединен с пятым входом блока индикации и первым входом второго арифметического блока, .выход которого подключен к шестому входу блока индикации, выходы датчика производительности оборудованил соединены с седьмым входом блока индикаблока индикации последующего каскадаи с девятым входом блока индикациипоследнего каскада, пятый и шестойвыходы второго блока суммирования к входу первого блока вычитания, второй выход которого соединен с третьий 10входом второго арйфметицеского блока,во всех каскадах, кромепоследнего,11 999075 12ции, с вторым входом второго арифмети" пятый выход блока суммирования каждоческого блока, с первым входом перво- го каскада, кроме последнего, подго арифметического блока и с первым ключен к четвертому входу второго входом второго блока суммирования,арифметического блока и к второму вхо выходы- которого подклоцены к восьмому 3 ду блока сравнения предыдущего касвходу блока индикации, к второму вхо- када, второй выход второго арифмеду второго блока вычитания, к второму ческого блока каждого каскада, кроме входу первого арифметического блока и последнего, соединен с шестым входомтретий выход датчика производительности оборудования соединен с вторымвходом первого арифметического блока, 15третий вход которого подключен к вто,рому выходу блока вычитания, четвертый выход блока суммирования соеди-нен с входом второго арифметическогоблока, второй вход которого подкпючен к цетвертому выходу датчик производительности оборудования, пятыйвыход датчика производительностиоборудования каждого каскада соединенс третьим входом второго арифметицескЬго блока предыдущего каскада,последнего каскада соединены соответственно с вторым входом блока сравнения и с четвертым входом второго арифметического блока предыдущего каскада.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свиаетельство СССР Ю.397952, кл. 6 07 С 3/00, 19712, Авторскос свидетельство"СССР И 746639, клг 07 С 3/10, 1978.999075 1 И-м юмам оста ехре в кина ва Т ь 8Проектн Ужгород ецактоо Л. Филипп аказ 1159/73 ВНИИПИпо дела1105 Иоск филиал ППП "Па дарств и зобр а Ж- ент",тель Г. УсаА.Ач 571нного комитета тений и открытРаушская наб 2 а. Корректор И, ВаПодписноеР