Цель и назначение
При функционировании больших систем возникает задача реализации планов и стратегии при тех или иных ситуациях. Эта задача должна непрерывно решаться при управлении цементным производством, причем сложность, разнообразие и большое число различных ситуаций приводит к необходимости разбить всю систему на подсистемы, составляющие трехуровневую иерархическую структуру.
Как и для других химических предприятий, характерными здесь являются отдельные типовые процессы на первой ступени, группы процессов и аппаратов, выполняющих самостоятельные технологические функции — на второй (подготовка сырьевой смеси, обжиг и охлаждение клинкера, помол цемента).
Верхнюю ступень представляет весь цементный завод в целом.
Для успешного создания систем управления на всех этих трех уровнях необходима разработка отображающей все процессы и структурные связи на производстве иерархической математической модели.
Основные трудности, возникающие при таком математическом моделировании, состоят в проблеме многомерности решаемых задач и в связанной с ней проблеме декомпозиции, для преодоления которых могут быть использованы методы теории графов, топологии, матричного исчисления и теории множеств.
Рассмотрим типовую технологическую линию по производству портландцемента как структуру, состоящую из элементарных технологических операторов, каждый из которых осуществляет одно качественное или количественное воздействие на материальные и энергетические последовательные потоки в системе.
Параллельные потоки, предназначенные для увеличения масштабов производства (например, использование на цементном заводе нескольких вращающихся печей) и не влияющие на химико-технологическую суть рассматриваемой структуры, на схеме указаны не будут.
Мел и глину дозируют весовыми дозаторами в два агрегата первичной обработки сырья.
В потоке В подается большое количество мела, в потоке Н — большое количество глины.
Оба полученных промежуточных шлама усредняются в бассейнах и точно дозируются в мельницу домола, где их размалывают совместно с огарками, дозируемыми весовым дозатором.