РЦР1273_Проектные решения_УТВ

Общество с ограниченной ответственностью «ЕвразТехника» Региональный центр разработки «Сибирь»

Новокузнецк

2012

- 2 - РЦР1273.ПР-00

СОСТАВИЛИ

- 3 - РЦР1273.ПР-00

С О Д Е Р Ж А Н И Е
	Стр.
1. ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ................................................................................................	4
1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ..................................................................................................................	4
1.2. ОПИСАНИЕ АВТОМАТИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ............................................................................	4
1.2.1. Исходные материалы и документы................................................................................	4
1.2.2. Цели и автоматизируемые функции системы...............................................................	4
1.2.3. Характеристика функциональной структуры................................................................	5
1.3. ОПИСАНИЕ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧ И АЛГОРИТМОВ ...................................................................	12
1.3.1. Характеристики комплекса задач.................................................................................	12
1.3.2. Входная информация.....................................................................................................	13
1.3.3. Выходная информация ..................................................................................................	13
1.3.4. Описание алгоритмов....................................................................................................	14
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.............................................................................................	17
3. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ..................................................................................	17
4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ...........................................................................................	30
4.1. СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ...........................................................................	30
4.2. ФУНКЦИИ ЧАСТЕЙ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ................................................................	31
4.2.1. Подсистема ввода заданий и ведения справочников..................................................	31
4.2.2. Подсистема ввода и корректировки оперативных данных........................................	32
4.2.3. Подсистема слежения за текущим состоянием склада...............................................	33
4.2.4. Подсистема расчета рекомендаций по подаче ЖРС на обогащение ........................	34
4.2.5. Подсистема расчета рекомендаций по разгрузке сырья.............................................	34
4.2.6. Подсистема прогноза подхода поездов........................................................................	35
4.2.7. Подсистема взвешивания на железнодорожных весах ..............................................	35
4.2.8. Подсистема взвешивания на конвейерных весах........................................................	37
4.2.9. Подсистема визуализации информации ......................................................................	37
4.2.10. Подсистема формирования и отображения отчетных документов.........................	39
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫ......................................	42
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОБЩАЯ СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСА
ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АСУ РУДНОГО ДВОРА................................................................	43
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСУ
РУДНОГО ДВОРА...........................................................................................................................	44
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ВЕДОМОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ДОКУМЕНТОВ.......................	45

- 4 - РЦР1273.ПР-00

1.ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ

1.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Проект заключается в разработке информационной системы (ИС) управления качеством входящего и исходящего сырья на рудном дворе Абагурского филиала ОАО «Евразруда» в режиме усреднения (далее по тексту – АСУ рудного двора или система).

Автоматизированная информационная система предназначена для реализации учета поступления, наличия и расхода сырья на рудном дворе Абагурского филиала ОАО «Евразруда». Система также призвана реализовать автоматизированное управление в режиме «советчика оператора» производственно-технологическими процессами рудного двора:

–планирование места и порядка разгрузки поступающего сырья;

–разгрузка сырья и его размещение на рудном дворе;

–подача железорудного сырья (ЖРС) в цех обогащения.

Использование АСУ рудного двора направлено на повышение информированности о работе рудного двора Абагурского филиала ОАО «Евразруда» и увеличение эффективности управления.

Проектные решения, принятые при создании системы, соответствуют действующим нормам и правилам техники безопасности и требованиям пожарной безопасности.

1.2.ОПИСАНИЕ АВТОМАТИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ

1.2.1.Исходные материалы и документы

При создании системы использовались следующие нормативные, технические и руководящие документы:

–«Положение о техническом обслуживании и ремонтах средств вычислительной техники», АСНп02-99;

–ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем;

–ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы стадии создания;

–РД 50-34.698-90. Методические указания. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

1.2.2. Цели и автоматизируемые функции системы

Цель создания системы – стабилизация параметров шихты (по обогатимости, содержанию Fe и вредных примесей (S, ZnO)), подаваемой в цех обогащения за счет внедрения технологии усреднения при складировании сырья на рудном дворе Абагурского филиала и оптимизации его подачи в производство. Результатом работы системы должен быть аттестованный штабель ЖРС, сформированный на рудном дворе в режиме усреднения с использованием данной системы.

Внедрение системы создаст предпосылки для стабилизации качественных характеристик товарной продукции - профилактированного концентрата.

Достижение поставленных целей обеспечивается за счет решения следующих основ-

- 5 - РЦР1273.ПР-00

ных производственных задач:

–формирования рекомендаций по месту и порядку разгрузки поступающего сырья;

–учета поступления сырья на рудный двор;

–расчета характеристик усредненного сырья в штабелях рудного двора;

–расчета долевого использования компонентов шихты на обогащение при заданных технологических ограничениях;

–учета количества ЖРС, подаваемого в производство и расчета качественных характеристик шихты;

–учета основных показателей работы рудного двора.

1.2.3. Характеристика функциональной структуры

Функционально АСУ рудного двора можно разделить на следующие подсистемы:

–подсистема ввода заданий и ведения справочников;

–подсистема ввода и корректировки оперативных данных;

–подсистема слежения за текущим состоянием склада;

–подсистема расчета рекомендаций по подаче ЖРС на обогащение;

–подсистема расчета рекомендаций по разгрузке сырья;

–подсистема прогноза подхода поездов;

–подсистема взвешивания на железнодорожных весах;

–подсистема взвешивания на конвейерных весах;

–подсистема визуализации информации;

–подсистема формирования и отображения отчетных документов.

Подсистема ввода заданий и ведения справочников предназначена для автоматизации формирования заданий по разгрузке, складированию и подаче в производство сырья, поступающего и хранящегося на рудном дворе, а также для ведения нормативно-справочной информации, необходимой для деятельности системы, сбора, обмена, учета и представления информации в системе.

Подсистема ввода и корректировки оперативных данных предназначена для ввода текущих данных по качеству и количеству ЖРС на рудном дворе, по разгрузке, перемещению, подаче сырья, данных по простою оборудования и др.

Подсистема слежения за текущим состоянием склада предназначена для приема данных о шихте, прошедшей по конвейерам № 119 и 123 из ИС «Сервер системы диспетчеризации», расчета параметров штабелей и зон выгрузки, в.т.ч. по результатам маркшейдерских замеров, расчета средневзвешенного химсостава шихты, подаваемой в производство.

Подсистема расчета рекомендаций по подаче ЖРС на обогащение предназначена для определения количества и средневзвешенного химсостава шихты для каждого варианта шихтовки и формирования рекомендаций по оптимальному варианту шихтовки с учетом различных условий.

Подсистема расчета рекомендаций по разгрузке сырья предназначена для формирования рекомендаций по разгрузке вагонов с учетом различных условий и определения количества и средневзвешенного химсостава штабелей.

Подсистема прогноза подхода поездов предназначена для формирования прогноза подхода поездов на станцию «Новокузнецк - Восточный» на основе данных из АС «Контроль прохождения вагонов» и ЭТРАН «РЖД».

Подсистема взвешивания на железнодорожных весах предназначена для работы с сопроводительными документами на поезд, ввода данных о весе провешенного вагона, ввода данных о подаче.

- 6 - РЦР1273.ПР-00

Подсистема взвешивания на конвейерных весах предназначена для регистрации параметров прохождения ЖРС на конвейерах 159, 174, 154.

Подсистема визуализации информации предназначена для отображения текущей информации по подходящим и прибывшим поездам с ЖРС, по работе рудного двора: состоянию оборудования, наличию и характеристикам сырья на рудном дворе, по схемам расположения штабелей и их характеристикам и др.

Подсистема формирования и отображения отчетных документов предназначена для работы с отчетными документами по работе рудного двора, движению ЖРС, характеристикам ЖРС и пр.

Схематично функциональная структура АСУ рудного двора представлена в приложении 1. АСУ рудного двора реализована в соответствии с трехуровневой архитектурой «клиент - сервер приложений - сервер баз данных». Основные компоненты системы располагаются в корпоративном сегменте информационных сетей. Технические и программные возможности системы не ограничивают ее дальнейшее развитие.

АСУ рудного двора функционирует круглосуточно. Взаимодействие пользователей с системой происходит в диалоговом режиме Основными пользователями системы (технологический персонал) являются:

–весовщик железнодорожных весов №5А. Обеспечивает ввод данных о взвешивании на ж/д весах поступающего сырья. В своей работе с системой руководствуется инструкцией по эксплуатации РЦР1273.ИЭ.01-12;

–оператор рудного двора. Обеспечивает ввод данных по учету поступления сырья на рудный двор, забора сырья в производство и учету основных показателей работы рудного двора. В своей работе с системой руководствуется инструкцией по эксплуатации РЦР1273.ИЭ.02-12;

–начальник участка шихтовки. Обеспечивает ввод и корректировку заданий на смену, технологических карт, корректировки остатков сырья в штабелях по данным маркшейдерских замеров и возможные корректировки данных о поступлении и расходе сырья по штабелям за прошедшие смены. В своей работе с системой руководствуется инструкцией по эксплуатации РЦР1273.ИЭ.02-12;

–диспетчер АФ. Обеспечивает ввод заданий на месяц, ведения справочников системы и при необходимости ввод данных о качестве поступившего сырья. В своей работе с системой руководствуется инструкцией по эксплуатации РЦР1273.ИЭ.02-12;

–контролер ОТК. Обеспечивает ввод данных о качестве поступившего сырья, влаги, химического и гранулометрического состава шихты, подаваемой на обогащение и вторичного концентрата. В своей работе с системой руководствуется инструкцией по эксплуатации РЦР1273.ИЭ.02-12;

–web-пользователь документов. Осуществляет просмотром (печать) документов сис-

темы.

1.2.3.1. Элементы функциональной структуры

Функциональная структура АС реализована с помощью следующих программнотехнических компонентов:

–сервер БД системы;

–сервер приложений системы;

–технологическая станция генерации актуальных Web-экранов оперативной информации по состоянию рудного двора («Мнемосхема рудного двора»);

–АРМ «Весовщик ж/д весов №5А»;

–приложение «АСУ рудного двор» с разделением на функциональные модули по пользовательским ролям: АРМ «Оператор рудного двора», АРМ «Контролер

- 7 - РЦР1273.ПР-00

ОТК», АРМ «Начальник шихтовки»;

–ASPX .NET приложение «Детальная информация о месте размещения сырья»;

–приложение «Определение мест складирования сырья»;

–приложение «Диспетчер отчетов»;

–подсистема взвешивания на конвейерных весах 154, 159, 174: сервер данных MatrixService, Web-служба сервера данных, DLL-библиотека.

БД системы предоставляет данные для всех приложений, сохраняет все данные системы и установлена на сервере БД в ЦОД «ЕВРАЗ ЗСМК». Там же находится сервер приложений АСУ рудного двора.

Технологическая станция генерации актуальных Web-экранов оперативной информации по состоянию рудного двора «Мнемосхема рудного двора» является отдельно выделенным компьютером. С помощью данного компонента реализованы функции подсистемы визуализации информации. Взаимодействие клиента со станцией для показа Web-экрана «Мнемосхема рудного двора» осуществляется следующим образом. Клиентское приложение обращается к серверу приложений. Сервер приложений обращается с технологической станции, на которой располагается набор файлов для прорисовки мнемосхемы и обновления данных с БД системы. На клиентской станции в браузере открывается Web-экран «Мнемосхема рудного двора» с последними данными с БД.

АРМ «Весовщик ж/д весов №5А» реализует функции подсистемы взвешивания на железнодорожных весах.

Web-приложение «АСУ рудного двора» реализовано на сервере приложений системы. С приложением работают три основные роли пользователей: оператор рудного двора, контролер ОТК и начальник шихтовки. Приложение предоставляет для пользователя часть функциональности в соответствии с его ролью в системе. С помощью приложения реализованы функции следующих подсистем: подсистема ввода заданий и ведения справочников, подсистема ввода и корректировки оперативных данных, подсистема визуализации информации, подсистема расчета рекомендаций по подаче ЖРС на обогащение, подсистема расчета рекомендаций по разгрузке сырья.

Приложение «Детальная информация о месте размещения сырья» располагается на сервере приложений системы, собирает данные из БД системы о сырье в соответствии с выбранным местом складирования на экране «Мнемосхема рудного двора». С помощью данного компонента реализованы функции подсистемы визуализации информации.

Приложение «Определение мест складирования сырья» располагается на сервере приложений системы, реализует функции начальника шихтовки по формированию задания на размещение ЖРС на рудном дворе, записывает данные по заданию в БД системы.

Приложение «Диспетчер отчетов» располагается на сервере приложений системы и реализует функции подсистемы формирования и отображения отчетных документов в Web на основании данных БД системы.

Связка: сервер данных MatrixService, Web-служба сервера данных, DLL-библиотека, располагающаяся на отдельной рабочей станции, реализует функции подсистемы взвешивания на конвейерных весах 154, 159, 174. Программы, написанные в виде DLL-файлов, производят: опрос весовых приборов, запись в виде тегов в хранилище MatrixService, считывание из тегов хранилища и вставку в очередь сообщений Windows, считывание данных из очереди и запись в БД системы. Передачу данных осуществляет сервер данных MatrixService с помощью Web-службы.

- 8 - РЦР1273.ПР-00

1.2.3.2. Описание автоматизируемых функций

Подсистема ввода заданий и ведения справочников реализована с помощью приложения «АСУ рудного двора» и осуществляет выполнение следующих функций:

–ввод и корректировка данных о заданном качестве шихты, подаваемой на обогащение;

–ввод и корректировка справочной информации о местах разгрузки и складирования материалов: номера и наименование зон выгрузки и штабелей, их координаты на сетке рудного двора;

–ввод и корректировка задания на формируемые штабели рудного двора: дата начала и плановая дата окончания формирования штабеля, заданная обогатимость, содержание Fe и вредных примесей (S, ZnO) и их приоритеты; максимальная масса сырья в штабеле; состав штабеля по видам сырья и ограничений на их долевое использование;

–ввод и корректировка информации о совместимости первичных концентратов при подачи их в производство (технологические карты): виды первичных концентратов; минимальная и максимальна доля каждого вида; приоритет использования технологической карты;

–ввод и корректировка данных об остатках сырья в штабелях (по данным маркшейдерских замеров);

–ввод и корректировка данных о химсоставе сырья в штабелях;

–ввод и корректировка справочной информации о видах поступающего сырья, его нормативном химсоставе и влажности (справочник первичных концентратов);

–ввод и корректировка справочной информации по обогащению первичных концентратов (вид сырья, параметры обогащения);

–ввод и корректировка справочной информации об оборудовании рудного двора и его основных технических характеристиках;

–ввод и корректировка справочной информации о видах простоя технологического оборудования рудного двора.

Подсистема ввода и корректировки оперативных данных реализована с помощью приложения «АСУ рудного двора» и осуществляет выполнение следующих функций:

–ввод и корректировка данных о разгрузке сырья: номер часа в смене; номер ж/д накладной; номер вагона; номер вагоноопрокидывателя; зона выгрузки;

–ввод и корректировка данных о перемещении сырья из траншеи в штабели: номер часа в смене; зона выгрузки; количество забранных ковшей; место складирования

– номер штабеля;

–ввод и корректировка данных о подаче сырья из траншеи в производство конвейерами: номер траншеи; номер подающего конвейера; номер подачи; номер участка обогащения;

–ввод и корректировка данных о подаче сырья из траншеи в производство кранамиперегружателями: номер траншеи; номер крана-перегружателя; количество забранных ковшей; номер участка обогащения;

–ввод и корректировка данных о перемещении сырья внутри рудного двора: номер часа в смене; номер штабеля-источника; масса перемещенного сырья; место складирования - номер штабеля-приемника;

–ввод и корректировка данных о подаче сырья в производство из штабелей (номер часа в смене; номер штабеля; количество забранных ковшей; номер участка обогащения)

–ввод и корректировка данных о подаче сырья в производство через в/о № 2: номер часа в смене; номер ж/д накладной, номер вагона; номер участка обогащения;

–ввод и корректировка данных о простое оборудования: наименование оборудования; время начала простоя; плановая и фактическая дата/время окончания простоя;

- 9 - РЦР1273.ПР-00

причины простоя;

–ввод и корректировка данных о влажности и химсоставе поступившего сырья, параметров качества шихты, подаваемой в цех обогащения и вторичного концентрата;

–ввод и корректировка данных по передаче смены (номер бригады; ФИО оператора и т.п.).

Подсистема слежения за текущим состоянием склада реализована с помощью приложения «АСУ рудного двора» и выполняет следующие функции:

–автоматический прием данных из ИС «Сервер системы диспетчеризации»: количество шихты, прошедшей по конвейерам № 119 и 132;

–расчет количественно-качественных параметров штабелей и зон выгрузки траншеи по мере ввода данных о поступлении и расходе сырья;

–перерасчет количественно-качественных параметров штабелей по результатам маркшейдерских замеров;

–расчет средневзвешенного химсостава шихты, подаваемой в производство.

Подсистема расчета рекомендаций по подаче ЖРС на обогащение реализована с помощью приложения «АСУ рудного двора» и выполняет следующие функции:

–расчетное определение количества и средневзвешенного химсостава шихты для каждого варианта шихтовки;

–формирование рекомендаций по оптимальному варианту шихтовки с учетом:

o заданного качества шихты, подаваемой на обогащение,

o плановой производственной загрузки аглофабрики на месяц,

o прогнозных и фактических данных о поступлении сырья и фактических его остатках на складе,

o фактического количества материалов, проходящих через конвейера, o способа подачи сырья в производство,

oданных об основных технических характеристиках оборудования, его работоспособности и планов остановки на ремонт,

o фактического качества шихты, подаваемой в цех обогащения.

Подсистема расчета рекомендаций по разгрузке сырья реализована с помощью приложения «АСУ рудного двора» и выполняет следующие функции:

–расчетное определение количества и средневзвешенного химсостава штабелей на основе прогнозных данных о поступлении сырья и фактических их остатках на складе и с учетом формируемых рекомендаций по подаче сырья в производство и разгрузки вагонов в штабели;

–формирование рекомендаций по разгрузке вагонов в штабели с учетом:

oзаданной информации о формируемых штабелях рудного двора: дата начала и окончания формирования штабеля и его заданные параметры: обога-

тимость, содержание Fe и вредных примесей (S, ZnO) и их приоритеты; максимальная масса сырья в штабеле; состав штабеля по видам сырья и ограничений на их долевое использование,

o фактических значений параметров формируемых штабелей,

oданных об основных технических характеристиках оборудования и его работоспособности.

Подсистема прогноза подхода поездов реализована с помощью сбора данных со смежной АС «УЖДТ Абагур» и выполняет следующие функции:

–автоматический прием данных из АС «Контроль прохождения вагонов»: натурные листы на поезда, отправленные на АФ ОАО «Евразруда»; станция нахождения поезда; операция на станции по поезду; дата и время операции;

–автоматический прием данных из ЭТРАН РЖД: железнодорожные накладные на

- 10 - РЦР1273.ПР-00

поезда, отправленные на АФ ОАО «Евразруда»;

–формирование списка поездов с ЖРС (в порядке очередности прибытия), подходящих к станции «Новокузнецк – Восточный», грузополучателем которых является АФ ОАО «Евразруда» - 12-часовой прогноз;

–формирование списка поездов, прибывших на станцию «Новокузнецк – Восточный», грузополучателем которых является АФ ОАО «Евразруда» - 3 часовой прогноз.

Подсистема взвешивания на железнодорожных весах реализована с помощью АРМ «Весовщик ж/д весов №5А» и осуществляет выполнение следующих функций:

–ввод и корректировка данных о подаче: список номеров вагонов, в порядке следования их через ж/д весы;

–ввод и корректировка данных о весе провешенного вагона: брутто и тара «с бруса»;

–ввод данных с сопроводительных документов на предстоящую перевеску вагонов (является аварийным режимом работы подсистемы. Используется в случае отсутствия электронных сопроводительных документов);

–отображение сопроводительных документов на поезд, поданный на перевеску вагонов: натурный лист и железнодорожная накладная.

Подсистема взвешивания на конвейерных весах реализована с помощью сбора данных

свесовых приборов конвейеров 154, 159, 174 и выполняет следующие функции:

–прием и регистрация мгновенной скорости ленты и веса материала на весовом ролике конвейеров (к.159; к.174; к.154);

–регистрация текущей производительности конвейеров и интегрального количества материала, прошедшего через конвейерные весы;

–автоматическое определение режимов (движение под нагрузкой; остановка под нагрузкой; холостой ход; остановка без нагрузки) работы конвейеров;

–определение количества материала, прошедшего в режиме «движение под нагрузкой».

Подсистема визуализации информации реализована с помощью Web-приложений, генерации актуальных Web-экранов оперативной информации «Мнемосхема рудного двора» и выполняет следующие функции:

–отображение списка поездов (в порядке очередности прибытия), подходящих к станции «Новокузнецк – Восточный», грузополучателем которых является АФ ОАО «Евразруда»;

–отображение списка поездов, прибывших на станцию «Новокузнецк – Восточный», грузополучателем которых является АФ ОАО «Евразруда»;

–визуализация информации о провешенных вагонах на ж/д весах;

–визуализация текущей производительности конвейеров (к.159; к.174; к.154, к.119 и

к.132);

–визуализация режимов работы конвейеров: движение под нагрузкой, остановка под нагрузкой, холостой ход, остановка без нагрузки;

–отображение количества материалов, прошедших в режиме «движение под нагрузкой» по конвейерам (к.159; к.174; к.154);

–отображение средневзвешенного химсостава шихты, подаваемой в производство;

–отображение рекомендаций по долевому использованию компонентов шихты по видам сырья;

–отображение рекомендаций по разгрузке вагонов;

–визуализация схемы расположения штабелей на рудном дворе и их качественноколичественных характеристик;

–визуализация текущего состояния работы технологического оборудования рудно-