Иерархия подсистем в системе производственного процесса
Для иерархических систем характерны три важных свойства.
1. Каждый уровень иерархии имеет свой собственный «язык», свою систему концепций и принципов.
2. На каждом уровне иерархии происходит обобщение свойств объектов более низких уровней. Закономерности, обнаруженные и описанные для последних, могут быть включены в объясняющую (функциональную) схему, обретая при этом связь с объектом высшего уровня. Таким образом, описание на уровне i способствует объяснению (пониманию) явлений, имеющих место на уровне i + 1.
3. Взаимосвязи между уровнями не симметричны. Для нормального функционирования объектов высшего уровня необходимо, чтобы успешно функционировали объекты более низкого уровня, но не наоборот.
Рис.9 Иерархические структуры производства
Структура
процесса производства и система
управления могут быть представлены в
виде иерархических моделей:
иерархической производственной структуры (узлы – элементы предприятия – подразделения; дуги – связи включения),
иерархической организационной структуры (узлы – линейные руководители; дуги – связи подчинения).
Иерархическая структура химико-технологической системы
В приведенной иерархической структуре отдельные аппараты или агрегаты предназначены для определенного изменения состояния потока.
Классификация элементов ХТС проводится по их назначению.
Механические и гидромеханические элементы производят изменение формы и размера материала и его перемещение, объединение и разделение потоков. Эти операции осуществляются дробилками, грануляторами, смесителями, сепараторами, фильтрами, циклонами, компрессорами, насосами.
Теплообменные элементы изменяют температуру потока, его теплосодержание, переводят вещества в другое фазовое состояние. Эти операции осуществляют в теплообменниках, испарителях, конденсаторах, сублиматорах.
Массообменные элементы осуществляют межфазный перенос компонентов, изменение компонентного состава потоков без появления новых веществ. Эти операции проводят в дистилляторах, абсорберах, адсорберах, ректификационных колоннах, экстракторах, кристаллизаторах, сушилках.
Реакционные элементы осуществляют химические превращения, кардинально меняют компонентный состав потоков и материалов. Эти процессы происходят в химических реакторах.
Энергетические элементы осуществляют преобразование энергии и получение энергоносителей. К ним относят турбины, генераторы, приводы для выработки механической энергии, котлы-утилизаторы для выработки энергетического пара.
Элементы контроля и управления позволяют измерить параметры состояния потоков, контролировать состояние аппаратов и машин, а также управлять процессами, меняя условия их протекания. К ним относятся датчики (температуры, давления, расхода, состава и т.д.), исполнительные механизмы (вентили, задвижки, выключатели и т.д.), а также приборы для выработки и преобразования сигналов, информационные и вычислительные устройства. Как правило, это устройства сигнализации, системы автоматического регулирования, автоматическая система управления химико-технологическим процессом.
Сетевая модель характеризует структуру процесса производства. Элементами сети являются работы (исследовательские, экспериментальные, конструкторские, производственные, финансовые, сбытовые, транспортные, управленческие и др.), изображаемые в виде стрелок или дуг. Их конечные результаты (события) изображаются в виде узлов сети.
Сетевая модель используется для оценок стоимостных, временных и технических характеристик процесса.