WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Для построенной структурно-алгоритмической модели определяются характеристики технологических операций, включающие в себя перечень используемого электрооборудования (ЭО), режимы его работы, вероятность и продолжительность выполнения технологических операций.

По полученным данным выполняется построение имитационной модели ТП РПС в терминах выбранного языка ИМ.

Наиболее актуальной проблемой при определении расхода электрической энергии на ТП РПС является определение продолжительности работы и значений нагрузок используемого ЭО. В настоящее время эти величины вычисляются по усредненным данным, лишенным достаточной привязки к реальной производственной ситуации.

В рамках предложенного алгоритма продолжительность работы ЭО определяется исходя из продолжительности выполнения соответствующих ТО.

Априорная оценка расхода электрической энергии на моделируемый ТП РПС определяется по формуле:

, (1)

где и – коэффициенты использования нагрузки и мощности i-го ЭО j-ой ТО; – коэффициент использования обслуживающего устройства, имитирующего выполнение j-й ТО; – номинальная мощность i-го ЭО; – общее время моделирования s-го блока, содержащего описание выполнения jй ТО.

Коэффициент использования обслуживающего устройства, имитирующего выполнение j-й технологической операции, является функцией:

(2)

где – время выполнения j-й ТО при k-й реализации, ; – количество реализаций j-й ТО; t – модельное время.

Время выполнения ТО является случайной величиной, закон распределения которой указывается при создании имитационной модели ТП РПС.

Количество реализаций технологической операции зависит от внешних и внутренних параметров имитационной модели и модельного времени:

, (3)

где Х – множество внешних параметров, влияние которых предусмотрено при создании имитационной модели; t – модельное время; М – структура имитационной модели, которая является множеством:

(4)

здесь – множество вероятностей выполнения ТО; – множество времен обслуживания; GW – множество кратностей переходов.

Общее время моделирования s-го блока также является функцией внешних и внутренних параметров имитационной модели и модельного времени:

. (5)

Аналитические решения могут быть получены для простых моделей, имеющих ограничения, накладываемые на количество статических объектов, характеристики входного потока, правила обслуживания транзактов. Для имитационных моделей ТП РПС, имеющих сложную структуру, и определяются на основании операционного анализа результатов статистических имитационных экспериментов с построенными моделями M при заданных внешних параметрах X.

Коэффициент использования нагрузки i-го ЭО j-й ТО характеризует отличие продолжительности выполнения ТО и нахождения ЭО во включенном состоянии и определяется по формуле:

, (6)

где – время работы i-го ЭО при выполнении j-й ТО; – продолжительность j-й ТО.

Коэффициент использования мощности i-го ЭО j-й ТО характеризует неполную нагрузку ЭО при выполнении рассматриваемой ТО и определяется по выражению:

, (7)

где – среднее фактическое значение мощности i-го ЭО при совершении j-й ТО; и – начало и конец рабочего интервала соответственно; – мгновенное значение активной мощности i-го ЭО.

Экспериментально среднее фактическое значение мощности i-го ЭО при совершении j-й технологической операции определяется по формуле:

, (8)

где – фактическое значение потребленной электроэнергии i-м ЭО при выполнении j-й ТО; – продолжительность выполнения jй ТО.

Выражения (7) и (8) применяются для определения коэффициента использования мощности технологической операции на основе статистической обработки данных о потребленной электроэнергии, полученных от счетчика электрической энергии. При отсутствии статистических данных об электропот-реблении по каждой единице ЭО значение коэффициента использования мощности технологической операции допускается принять равным единице.

Для подтверждения адекватности имитационных моделей ТП РПС предложено использовать непараметрический критерий однородности типа Лемана-Розенблатта, преимущество применения которого заключается в отсутствии необходимости установления закона распределения значений выборки откликов исследуемой системы.

В третьем разделе проведена апробация разработанных методов на ТП РПС в структурных подразделениях Западно-Сибирской железной дороги.

В диссертационной работе осуществлено ИМ трех ТП разной степени детализации для рассмотрения особенностей применения метода априорной оценки расхода электрической энергии для каждого из них. Исследуемыми ТП являются заливка баббитом вкладышей МОП и средний ремонт электровозов ВЛ10 в локомотивном ремонтном депо, а также ремонт тележки грузового вагона в вагонном ремонтном депо. На основании анализа рассматриваемых ТП построены их структурно-алгоритмические модели, определены требуемые характеристики технологических операций, выполнено ИМ.

Структурно-алгоритмическая модель ТП заливки баббитом вкладышей МОП изображена на рис. 2, а соответствующий ей пооперационный перечень работ с указанными временными характеристиками и относительными частотами выполнения работ k представлен в табл.1.

Рис. 2. Структурно-алгоритмическая модель ТП заливки баббитом вкладышей МОП: – позиция выбраковки изделий; П – позиция работы печи; Т – позиция
работы тигля; Ч – ТО, для выполнения которой необходимо участие человека.

Таблица 1

Перечень работ по заливке вкладышей МОП

Наименование операции

Временные характеристики, мин

k

Равномерное распределение

Замер диаметров вкладышей МОП

0,46 ± 0,04

1

Нанесение клейма на вкладыши МОП

0,33 ± 0,17

0,22

Нормальное распределение

Загрузка вкладышей МОП в печь

0,67

0,08

1

Нагрев вкладышей МОП в печи

30,14

4,93

1

Извлечение одного вкладыша из печи

0,34

0,07

1

Обработка первого вкладыша МОП

1,3

0,09

1

Загрузка обработанного вкладыша МОП в печь и извлечение из печи второго вкладыша

0,26

0,02

1

Обработка второго вкладыша МОП

1,3

0,09

1

Загрузка двух вкладышей МОП в центробежный стенд

1,84

0,12

1

Заливка вкладышей МОП баббитом

0,82

0,06

1

Вращение вкладышей МОП на центробежном стенде

5,93

0,19

1

Извлечение вкладышей МОП из центробежного стенда

1,68

0,1

1

Охлаждение вкладышей МОП

29,1

1,41

1

Разделение вкладышей МОП и обстукивание их молотком

1,29

0,26

1

Механическая обработка вкладышей МОП

2,44

0,27

1

Для подтверждения адекватности построенной модели выборка ее откликов сравнивается с выборкой откликов исследуемой системы, полученной на основании данных об электропотреблении за прошедший период. Выборки откликов модели получены на основании 100 запусков имитационных моделей с параметрами, повторяющими условия функционирования реальных систем. Выборки откликов систем получены на основании данных об электропотреблении соответствующих производственных участков.

В качестве критерия однородности используется состоятельный непараметрический критерий типа Лемана-Розенблатта, расчетное значение которого определяется по выражению:

(9)

где m и n – объем выборок откликов исследуемой системы и имитационной модели соответственно; и – ранг i-го и j-го элементов выборок откликов модели и системы в общем вариационном ряду.

Вычисленные по формуле (9) расчетные значения критерия согласия 2 Лемана-Розенблатта для соответствующих участков ТП представлены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетные значения критерия согласия 2 Лемана-Розенблатта

Моделируемый производственный участок

ТП заливки баббитом вкладышей МОП

Отделение баббитозаливки

0,154

ТП ремонта тележки грузового вагона

Нагрев вкладышей МОП в печи

0,101

ТП среднего ремонта электровозов ВЛ10

Испытательная станция

0,379

Отделение по ремонту токоприемников

0,152

Отделение по ремонту кожухов зубчатой передачи

0,191

Цех среднего ремонта

0,186

Аккумуляторное отделение

0,121

Сварочное отделение

0,094

Отделение по ремонту гидравлических гасителей колебаний

0,381

Отделение по ремонту стержней

0,263

Автоматный цех

0,199

Для всех построенных имитационных моделей ТП вычисленные расчетные значения критериев оказались ниже критического значения, которое составляет 0,461 при заданном уровне значимости 0,05, что говорит об адекватности созданных моделей.

Для снижения влияния случайной составляющей процесса электропотребления и исключения ее из рассмотрения данных, описывающих случаи нерационального использования электрической энергии, в диссертационной работе предложен метод выявления отклонений в процессе электропотребления квазидетерминированных ТП при использовании микропроцессорных счетчиков электрической энергии. На основе предложенного метода разработан программный модуль, алгоритм работы которого представлен на рис. 3. Под квазидетерминированным понимается ТП, имеющий условно-постоянный режим работы, достаточно жестко привязанный ко времени. При соблюдении ТП суточный график поинтервально усредненных мощностей имеет одинаковую структуру. Возможные временные сдвиги и отклонения отдельных значений графика по мощности обусловлены различными моментами включения используемого ЭО, прилагаемыми нагрузками, колебаниями напряжения в питающей сети и другими факторами.

Выявление отклонений в процессе потребления электрической энергии позволяет частично исключить из рассмотрения случаи нерационального ее использования при анализе данных за прошедший период. Исключение отклонений осу-ществляется путем двухуровневого выявления статистических промахов: по среднесуточным и поинтервально усредненным значениям.

Наличие программного модуля позволяет оперативно реагировать на возникающие отклонения от установленного ТП за счет автоматизированного сравнения текущих данных об электропотреблении с «обучающей» выборкой, полученной на основании предложенного метода.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»