Прогнозирование производственных ситуаций доменного цеха

Цель работы
Повышение эффективности управления комплексом доменных печей путем разработки автоматизированной информационной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Задачи работы
Разработка функциональной модели автоматизированной информационной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха (АИС АППС ДЦ) с учетом требований инженерно-технологического персонала. Разработка структуры подсистем, реализующих функции АИС АППС ДЦ.
Разработка математического, алгоритмического и информационного обеспечения для формирования набора отчетных показателей работы доменных печей и цеха, решения технологических задач по управлению газодинамическим и шлаковым режимами доменной плавки, оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей.
Инфологическое моделирование базы данных АИС АППС ДЦ с использованием современной технологии и CASE-средств реализации, обеспечивающих эффективную организацию и сопровождение специализированного информационного и программного обеспечения системы, а также ее интеграцию в существующую информационную структуру металлургического предприятия.
Реализация, тестирование и отладка программного обеспечения подсистем сбора, отображения данных, формирования и сопоставления отчетных показателей о работе доменных печей и цеха, модельных систем оценки теплового, газодинамического и шлакового режимов доменной плавки, оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей. Внедрение АИС АППС ДЦ в производство.
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Разработка системы
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Описание подсистем
Автоматизированная система анализа
и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха

Функциональная структура системы
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
– источник данных; – представление данных

Фрагмент функциональной модели системы
(уровень A0)
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Структура подсистемы сбора данных
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Структура подсистемы визуализации данных
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Структура подсистемы формирования
технического отчета доменного цеха
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Структура подсистемы моделирования доменной плавки
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Обобщенная структура базы данных системы
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии» (г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Разработка системы
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Описание подсистем
Автоматизированная система анализа
и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха

Подсистема визуализации среднесменных и среднесуточных показателей работы доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема формирования технического отчета
доменного цеха
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема оценки газодинамического режима
доменной плавки (базовый период)
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема оценки газодинамического режима
доменной плавки (проектный период)
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема оценки шлакового режима доменной плавки (базовый период)
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема оценки шлакового режима доменной плавки (проектный период)
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема расчета теплового баланса доменной плавки
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Подсистема оптимального распределения
топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
К постановке задачи

Подсистема оптимального распределения
топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Окно отображения основных базовых показателей
работы доменных печей

Подсистема оптимального распределения
топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Окно установки ограничений на каждую печь

Подсистема оптимального распределения
топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Окно отображения результатов расчета по отдельным печам
Окно изменения параметров работы доменных печей в проектном периоде

Подсистема оптимального распределения
топливно-энергетических ресурсов в группе доменных печей
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Отображение результатов

Подсистема мониторинга отчетных показателей работы доменного цеха в корпоративной сети комбината
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)

Главная страница
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Визуализация отчетных показателей на Web-сервере ОАО «ММК»

Перечень диаграмм
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Визуализация отчетных показателей на Web-сервере ОАО «ММК»

XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Визуализация отчетных показателей на Web-сервере ОАО «ММК»
Интерактивный
тренд

Интерактивная таблица
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Визуализация отчетных показателей на Web-сервере ОАО «ММК»

Технологические
задачи
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
Визуализация отчетных показателей на Web-сервере ОАО «ММК»

Заключение
XVI международная конференция «Теплотехника и энергетика в металлургии»
(г. Днепропетровск, Украина, НМетАУ, 4-6 октября 2011 г.)
С использованием системного подхода разработана функциональная модель автоматизированной информационной системы анализа и прогнозирования производственных ситуаций доменного цеха (АИС АППС ДЦ).
Произведена структурная декомпозиция АИС АППС ДЦ. Выделены подсистемы сбора, первичной обработки и хранения данных; визуализации данных о работе доменной печи; формирования технического отчета о работе доменных печей и цеха; сопоставительного анализа работы доменных печей и цеха; модельной поддержки принятия решений, диагностики работы доменных печей и прогнозирования технологических ситуаций.
Создано математическое, алгоритмическое и информационное обеспечение АИС АППС ДЦ, положенное в основу создания программного комплекса, интегрированного в корпоративную структуру ОАО «ММК».
Сформулированы принципы построения, разработана структура и осуществлено инфологическое моделирование базы данных АИС АППС ДЦ с использованием современных CASE-средств проектирования.
Разработаны архитектура и структура программных модулей АИС АППС ДЦ, выполнено кодирование программного обеспечения подсистем: отображения среднесменных и среднесуточных показателей, формирования и сопоставления отчетных показателей о работе доменных печей и цеха, модельных систем оценки газодинамического и шлакового режимов доменной плавки, теплового баланса, оптимального распределения топливно-энергетических ресурсов группы доменных печей, визуализации отчетных и расчетных показателей на Web-сервере.
Программный комплекс передан в Управление информационных технологий на сопровождение и внедрен в промышленную эксплуатацию доменного производства ОАО «ММК».