Информационно-измерительная система для управления эндогазогенератором

• Автор: Мокичева, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 227 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ современных систем управления технологическим процессом получения эндогаза

1.1 Способы управления аналогичными технологическими процессами

1.2 Анализ современных технических средств автоматизации

1.3 Анализ программного обеспечения

1.4 Выводы. Постановка задачи исследования

2 Математическое описание элементов системы управления эндогазогенератора

2.1 Модели измерительной информации

2.2 Модели динамических характеристик эндогазогенератора

2.3 Проверка адекватности моделей измерительной информации

2.4 Проверка адекватности моделей каналов управления .'
2.5 Выводы по главе
3 Разработка алгоритмов оптимального управления
3.1 Робастный алгоритм управления эндогазогенератором
3.2 Способ управления эндогазогенератором в стационарном
режиме работы
3.3 Способ программного управления температурой реторты и влажностью эндогаза
3.4 Выводы по главе
4 Исследование работоспособности и эффективности алгоритмов управления эндо газогенератором
4.1 Моделирование работоспособности алгоритма для стационарного режима работы эндогазогенератора
4.2 Моделирование работоспособности алгоритма программного управления

4.3 Моделирование работоспособности робастного алгоритма управления
4.4 Разработка и исследование идентификатора динамических характеристик эндогазогенератора
4.5 Исследование метрологических характеристик идентификатора
4.6 Методические динамические погрешности процесса управления
4.7 Выводы по главе
Выводы по диссертации
Список литературы
Приложение А Экспериментальные данные
Приложение Б Обработка результатов активного эксперимента
Приложение В Программа имитационного моделирования сигналов
Приложение Г Программа контроллера
Приложение Д Идентификатор динамических характеристик
Приложение Е Программа имитационного моделирования ошибки
Приложение Ж Пакет прикладных программ «Синтез САУ»
Приложением Акт внедрения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Основная роль в улучшении качества выпускаемой продукции, повышения технического уровня, производительности и надежности изделий в подшипниковой промышленности принадлежит термической обработке изделия в контролируемой атмосфере (эндогазе), которая является наиболее эффективным методом упрочнения металла. Анализ уровня автоматизации технологического процесса получения эндогаза позволяет приступить к созданию систем управления, которые разрешают не только контролировать текущие значения технологических параметров, но и управлять качеством контролируемой атмосферы (эндогаза) по критериям, которые характеризуют эффективность работы основного оборудования в целом. Создание таких систем является весьма актуальной задачей и требует создания не только математических моделей основного оборудования, измерительной информации, моделей каналов обработки измерительной информации, но и разработки новых эффективных алгоритмов управления технологическим процессом. Работа выполнялась в рамках тематического плана МЭИ (ТУ) по теме № 1049060 «Моделирование интеллектуальных измерительных систем управления объектами теплоэнергетики» [24]. Работа относится к приоритетному направлению развития науки и техники в области энергетики и энергосбережения и, выполнялась в рамках исполнения гранта РФФИ по проекту № 10-08-00125-а.
Целью работы является повышение качества управления технологическим процессом получения эндогаза за счет применения робастных алгоритмов управления.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ технологического процесса, технических средств автоматизации и способов управления технологическим процессом получения эндогаза и провести количественно обоснованный выбор критерия управления эндогазогенератором;
2. Разработать математические модели элементов системы управления, включая модели измерительной информации, которые могут достоверно характеризовать критерий управления;

Архитектура комплекса КОНТРАСТ-2002К - двухуровневая.
Верхний уровень (станция оператора) реализуется на IBM-совместимом компьютере (модификации не ниже Pentium 400 с операционной системой Windows NT/2000/XP), который по стандартным интерфейсам RS-232C или RS-485 связан с устройствами нижнего уровня обработки сигналов, в качестве которых используются контроллеры измерительные Контраст КР-ЗООИ.
К одному порту компьютера может подключаться до 31 контроллера, объединенных в сеть МАГИСТР. Контроллеры могут включаться по схеме "горячего" резервирования.
Программное обеспечение комплекса КОНТРАСТ-2002К включает:
- SCADA-систему "КАСКАД" (с модулем доступа к данным контроллеров серии КОНТРАСТ КР-300/КР-300И);
- кросс-систему LEONA (Windows) или ИСТОК (DOS);
- системы программирования на языках ФАБЛ и ПРОТЕКСТ (структурированный текст);
- систему регистрации параметров технологического процесса и аварийных ситуаций на твердотельных FLASH-дисках контроллеров;
- ОРС-сервер связи контроллеров КОНТРАСТ со S С ADA-системами в стандарте Data Access Automation Specification 2.0.
Основные функции комплекса:
- сбор и первичная обработка информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
- дистанционное управление работой исполнительных механизмов и оборудования;
- регулирование различных величин с помощью импульсных и аналоговых регуляторов, работающих как автономно в автоматическом режиме, так и в ручном режиме с управлением со станции оператора;
- обеспечение противоаварийных защит и блокировок;
- автоматизированный розжиг горелок котлоагрегата с применением газовых блоков АМАКС;
- представление информации оперативному персоналу;
- световая, звуковая и речевая сигнализация отклонения контролируемых параметров от заданных (программируемых) границ;
- контроль и регистрация параметров технологических процесса, состояния технологического оборудования и срабатывания защит;