Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Интегрированные автоматизированные системы управления химическими производствами и предприятиями

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Формулировка и решение задач оперативного управления отделением помола и получения цемента с использованием лексикографических методов многокритериальной оптимизации

Задача оперативного управления отделением приготовления цемента заключается в следующем: в конкретной производственной ситуации (число поступающих вагонов для отгрузки цемента, величина спроса на различные разновидности цемента, имеющиеся запасы цемента в различных емкостях, состояние технологического оборудования — мельниц и печей) необходимо определить оптимальные значения величин отгрузок по разновидностям цемента, интервалы времени работы каждой мельницы на выпуск конкретной разновидности цемента.

Математически задача сформулирована в виде задачи лексикографической многокритериальной оптимизации:

где В — общее количество отгружаемого цемента.

Определены три ситуации.

Ситуация Sp запасы клинкера меньше допустимых Ситуация S2: наработано цемента больше, чем можно отгрузить

Тогда в ситуациях и S2 на данном интервале времени цементные мельницы должны не работать: Щ =0;

Ситуация S3: в противном случае

Для исходных данных:

п = 3; шм - 9 мельниц; тк - 6 печей; tT = 4 ч;

результаты решения данной задачи, относящейся к ситуации S3, приведены в табл. 6.12, где указано время работы в часах каждой мельницы на выпуск каждой партии цемента.

Таблица 6.12

Результаты решения задачи оперативного управления отделением получения цемента

j

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q*

1

1,22

1,09

0,91

0,99

0,89

1,36

1,05

0,96

0,86

314,9

2

1,82

0,98

1,06

1,23

1,02

1,04

1,68

1,13

0,95

344,6

3

0,67

1,68

1,68

0,93

1,51

1,08

1,20

0,98

1,76

332,2

При дополнительном требовании сведения к минимуму числа переключений режима работы мельницы от одной к другой разновидности цемента, исходная задача преобразуется и принимает вид задачи оптимального назначения с дополнительными ограничениями:

Задача в этом случае решается методом глобальной оптимизации преобразования и нечетких штрафных функций. Результаты решения данной задачи представлены в табл. 6.13.

Таблица 6.13

Результаты решения целочисленной задачи оперативного управления отделением

получения цемента.

j

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q*

1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

310,9

2

0

1

0

0

0

0

0

1

1

327,9

3

0

0

1

0

0

0

1

0

0

243,0

Сумма

881,8

Сравнение результатов, приведенных в табл. 6.12 и 6.13, показывает, что при работе каждой из мельниц на выпуск одной марки цемента общее количество отгружаемого цемента уменьшается, но при этом нет необходимости производить трудоемкий процесс перевода режимов работы мельниц с одной марки цемента на другую. Кроме того, в процессе перехода с одной марки на другую возможен выпуск некондиционного цемента, что также не желательно, а зачастую и не допустимо.

Задача оперативного управления отгрузкой цемента формулируется следующим образом: производство выпускает п видов продукции, которые хранятся в соответствующих силосах. Для отгрузки продукции поступают вагоны по партиям. Желательно распределить количество отгружаемой продукции различного вида так, чтобы максимально использовать средства транспорта и также выполнить условие, гарантирующее нормальное функционирование работы всей системы емкостей. Математически задача имеет следующий вид:

где В — общее количество отгружаемого цемента.

Для этой задачи можно выделить две ситуации:

Ситуация Sa: весь произведенный цемент может быть отгружен:

В этом случае оптимальная величина отгрузки каждой марки цемента на данном интервале времени равна разности между текущим и минимальным запасами цементов: Q * = V° - VJ1, (j = 1 ,п).

Ситуация S2: произведено цемента больше, чем можно отгрузить:

В этом случае оптимальная величина отгрузки каждой марки цемента определяется в результате решения следующей задачи оптимизации:

Для решения задачи использовались алгоритмы глобальной оптимизации. При предположении о подчинении закону распределения Пуассона величины количества поступающих вагонов для отгрузки цемента:

Исходными данными являются: п - 3; V? =[4000,1500,2600]; VJ* =[3600, 1200, 2300]; X = 18 вагонов/такт; g = 64,5 т/вагон.

Результаты решения задачи оперативного управления отгрузки цемента представлены в табл. 6.14.

Таблица 6.14

Результаты решения задачи оперативного управления отгрузкой цемента.

№ имитации

к

В

Ситу

ация

1

13

838,5

s2

371

256,5

211

7

1

5

2

22

1419,0

Si

400

300,0

300

6

4

5

3

18

1161,0

Si

400

300,0

300

6

4

5

В случае, когда необходимо провести расчет по фиксированному числу отгружаемых вагонов для различных разновидностей цемента, задача формируется следующим образом:

где Xj — число вагонов, в которые отгружается ;-ая марка цемента; NB — общее число вагонов.

В этом случае также выделены две ситуации, совпадающие по смыслу с предыдущей задачей.

Ситуация S-p

В этом случае оптимальное число вагонов рассчитывается в соответствии с выражением:

Ситуация S2:

В этом случае оптимальное число вагонов определяется в результате решения следующей задачи оптимизации:

Результаты решения с исходными данными, приведенными выше, представлены в табл. 6.14.

Тема 7

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>