Komplexní řízení lomu s vazbou na řízení podniku

Komplexní řízení lomu s vazbou na řízení podniku

O realizaci centrálního dispečinku uhelných provozů v Dolech Nástup v Tušimicích – Severočeské doly a. s. (DNT – SD a. s.) společností První Elektro, a. s., jsme již průběžně informovali v minulých vydáních časopisu Automa [1], [2]. V současné době již postoupila výstavba velínu do závěrečné, čtvrté etapy a bude ukončena v prosinci tohoto roku. Předmětem závěrečné etapy je především dokončení a sloučení komunikačních sítí Allen-Bradley a Mitsubishi v rámci provozů úpraven uhlí s přenosem a vizualizací dat v příslušných operátorských stanicích, včetně začlenění technologických zařízení do zobrazení na velkoplošné vizualizační stěně. Tím bude zkompletován systém centrálního řízení a správy komplexu velkostrojů a pásové dopravy všech uhelných provozů v areálu DNT.

Stěžejním bodem závěrečné etapy realizace projektu je přepracování celého dosavadního dispečinku pro sledování kvality těženého materiálu (dále jen „dispečink KD„) a dostavba nového dispečerského pracoviště KD v prostoru hlavního sálu budovy centrálního velínu. Vazba mezi sledováním a ovládáním těžební technologie a dozorem nad kvalitou dobývaného materiálu s ohledem na jeho výhřevnost je jednoznačně spjata s celým systémem vzájemného spolupůsobení jednotlivých technologických celků rýpadel a pásové dopravy ve spojení se systémy míchání, homogenizace a systémy měření a vážení, umístěnými ve stanovených měřicích uzlech na jednotlivých technologických celcích. Výstupem z takto uspořádaného systému jsou jednoznačná provozní a směnová hlášení, plně vypovídající o kvantitě, ale i kvalitě dobývaného uhlí. Takto ucelené informace jsou prostřednictvím vnitropodnikové LAN poskytovány v podobě internetových stránek všem složkám managementu podniku.

Protože zveřejnit ucelený pohled na toto dílo není vzhledem k omezenému prostoru časopisu vůbec možné a snaha podrobněji popisovat jednotlivé celky by vyšla naprázdno, pokusíme se tedy vyjmout alespoň část týkající se nadstavby systému centrálního velínu, a to manažerský informační systém těžební společnosti OTIS.

Manažerský informační systém OTIS

Původní představa informačního systému, který byl v rámci realizace díla speciálně navržen pro důlní provozy a pracovně nazván OTIS, je velmi těsně spjata s přenesením řízení technologických zařízení pro povrchovou těžbu na programovatelné automaty, komplexně zajišťující rozběh, chod i zastavení celého technologického celku. Všechny uvedené stavy technologického celku lze popsat algoritmem, který je možné naprogramovat a tím zajistit vždy stejně definované postupy správného řešení situací vzniklých při chodu komplexu technologických celků.

Automat je schopen ve velmi krátké době nejen vyhodnotit signály ze senzorů a odpovídajícím způsobem (v podobě přímého řízení technologického celku) reagovat, ale také poslat požadované informace o stavu technologického celku do databáze. Takto předávaná data jsou základnou pro budování informačních systémů podobného typu.

Systém komplexně řeší sledování technologických celků a jednotlivých strojních zařízení v několika rovinách a úrovních. Jsou to:

• vizualizace okamžitého stavu provozovaného technologického zařízení,
• archivace automaticky sebraných údajů o provozu,
• správa hlášení o poruchách a jejich archivace,
• sběr údajů o provozní využitelnosti technologických celků a o ekonomice jejich chodu,
• konfrontace přehledů průběhu směn s údaji o poruchách a dat poskytovaných automatem.

Nejedná se o nástroj pro přímé ovlivňování či řízení strojního zařízení nebo zasahování do práce dispečera, který je odpovědný za hospodárný a bezpečný chod výrobního zařízení.

Systém zajišťuje okamžitý přehled o stavu technologických celků, ale také – v přehledových sestavách – informace týkající se využití, výkonů a poruch jednotlivých strojů. Umožňuje uživateli, aby byl nepřetržitě informován o technickém zařízení z hlediska využívaných strojních i elektromechanických komponent a o historii nejzávažnějších událostí na nich. Systém také přebírá všechny okamžité stavy z řídicího automatu a poskytuje možnost číst veškerá poruchová hlášení.

Základem systému OTIS je třístupňová architektura klient/server s oddělením aplikačního, databázového a přístupového serveru a klientu požadujícího data (obr. 1). Jeho výhodou je aplikace intranetu s možností na straně uživatele systému využít jakýkoliv internetový prohlížeč. Data v systému jsou tak zaručeně dostupná libovolnému oprávněnému uživateli podnikové sítě bez dalších nákladů na hardware.

V nadřazené síti jsou systémem OTIS zobrazovány stavy technologického zařízení řízeného Centrálním velínem po následujících jednotlivých úsecích provozu uhelných lomů:

• pásové dopravníky na hlavních odtazích a porubních linkách včetně sledování materiálu na dopravnících (obr. 2),
• velkostroje včetně kvality těženého materiálu,
• drtírenské provozy včetně stavů skládek.

Dalšími informační přehledy poskytovanými systémem OTIS jsou směnové informace, které umožňují uživateli získat:

• informační přehledy o činnosti zařízení za aktuální směnu,
• historické přehledy provozu vybraných zařízení,
• přehledy těžby za aktuální a předchozí směnu,
• bilanční přehledy těžby,
• informace o poruchách technologických zařízení (výstražných hlášeních),
• směnová hlášení („plachty„ provozních inženýrů).

Veškerá data se v systému archivují po dobu minimálně dvou let.

Směnová hlášení

Hlášení o průběhu směny v oblasti chodu zařízení a těžby je zpracováno jako formulář pro směnové inženýry. Nahrazuje dosud vyplňované formuláře používané v ranní a odpolední směně k záznamu údajů o chodu technologického zařízení, nakládce, naplnění zásobníků apod. Jeho obsah je vždy odsouhlasen hlavním inženýrem a uložen do databáze, kde je podkladem pro statistické zpracování a tvorbu přehledů.

Uživatel si tuto programovou nadstavbu může spustit po přihlášení do systému, a to v úrovních určených pravidly přístupu do systému (obr. 3).

Závěr

Původní koncepce projektu Centrálního velínu uhelných provozů DNT – SD a. s. byla velmi úzce spjata s problémem rozdrobenosti technologického zařízení do jednotlivých dílčích celků a jim příslušných lokálních dispečinků.

Centralizace sledování a řízení provozů včetně dozoru nad parametry kvality těženého materiálu přináší výhody především v jednotném způsobu ovládání technologické zařízení dolu, soustředění dat na jednom místě s možností snadno vytvářet různé modifikace softwaru a databázových nadstaveb a v neposlední řadě také z hlediska údržby a servisní činnosti.

Podmínkou pro realizaci celého díla byl přechod technologických zařízení pro povrchovou těžbu uhlí na řízení programovatelnými automaty s unifikací systému, včetně přenosových tras.

Společnost První Elektro, a. s., realizuje projekt centrálního velínu v celé jeho šíři postupně, již čtvrtým rokem, v souladu s plánem postupné modernizace a rekonstrukce jednotlivých těžebních celků tak, aby byly maximálně eliminovány negativní dopady náročného díla na množství a kvalitu vytěženého uhlí. V průběhu výstavby díla nedošlo k žádným významným střetům mezi přáním zákazníka a realizátora akce – vždy byl kladen hlavní důraz na potřeby a požadavky provozu.

Ing. Jan Vrána,
První Elektro, a. s.

První Elektro, a. s.
Bezručova 4174
430 01 Chomutov
tel.: 474 699 260
fax: 474 699 268
e-mail: posta@prvnielektro.cz
http://www.prvnielektro.cz