Программно-алгоритмическое обеспечение измерительной системы контроля и управления технологическим процессом термического уничтожения отходов

• Автор: Иващенко, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление

Условные обозначения

Введение

Актуальность проблемы

Предмет исследования

Цель работы

Методы исследования

Научная новизна работы

Практическая ценность работы

На защиту выносятся следующие научные положения

Внедрение результатов работы

Апробация результатов работы
Публикации
Структура и объём диссертации
1. Обзор
1.1. Высокотемпературное уничтожение отходов
1.1.1. Виды топлива, состав топлива
1.1.2. Процесс сжигания топлива
1.1.3. Энергоэкологические принципы управления сжиганием топлива
1.2. Технологический процесс термического уничтожения отходов
1.3. Оптимизация состава средств измерения
1.3.1. Постановка задачи
1.3.2. Критерии эффективности
1.3.3. Методы оптимизации состава средств измерения
1.4. Требования к программно-алг оритмическому обеспечению информационно-измерительной и
управляющей системы
Выводы по главе
2. Разработка алгоритмического обеспечения информационно-измерительной и управляющей системы
2.1. Постановка задачи
2.2. Задача идентификации ситуации
2.2.1. Алгоритм определение нижних и верхних аварийных порогов для каждого
информативного параметра
2.2.2. Измерение скорости изменения информативного параметра
2.2.3. Определение состояния технологического процесса
2.3. Измерение скорости изменения информативного параметра
2.3.1. Метод измерения скорости изменения информативного параметра

2.3.2. Условия обеспечения заданной точности метода измерения скорости изменения
информативного параметра
2.4. Алгоритм формирования управляющих воздействий
Выводы по главе
3. Разработка аппаратно-программного обеспечения информационно-измерительной и управляющей системы
3.1. Постановка задачи проектирования информационно-измерительной и управляющей системы
3.2. Структура информационно-измерительной и управляющей системы
3.3. Организация взаимодействия между уровнями и элементами системы
3.3.1. Аппаратный уровень
3.3.2. Операционный уровень
3.3.3. Сервисный уровень
3.3.4. Клиентский уровень
3.4. Организация хранения информации
Выводы по главе
4. Реализация методики создания ИИУС
4.1. Постановка задачи
4.2. Задача оптимизации номенклатуры средств измерения
4.3. Определение структуры информационно-измерительной и управляющей системы
4.3.1. Формирование технического задания
4.3.2. Определение состава средств измерения
4.3.3. Определение архитектуры информационно-измерительной и управляющей системы
4.4. Аппаратно-программная организация информационно-измерительной и управляющей системы
4.4.1. Уровень подсистемы локального управления
4.4.2. Уровень подсистемы контроля и управления качеством протекания техпроцесса
4.5. Настройка программно-алгоритмического обеспечения информационно-измерительной и
управляющей системы
4.6. Методика создания информационно-измерительной и управляющей системы
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение
Приложение

Условные обозначения
АО - алгоритмическое обеспечение АЦП - аналого-цифровой преобразователь БД - база данных
ВИП - вторичный измерительный преобразователь ВШ - внутренняя шина ДГ - дымовые газы ДПЛК - диспетчер ПЛК
ИИУС — информационно-измерительная и управляющая система ИВ - измеряемая величина ИК — измерительный канал ИС - измерительная система
ИСКУ - измерительная система контроля и управления
ИСКУ ТП ТУО — измерительная система контроля и управления технологического процесса термического уничтожения отходов
ИП - измерительный прибор
ИУ — исполнительное устройство
КВУ — клиент верхнего уровня
КИС — компактная измерительная система
КНУ - клиент нижнего уровня
КП - контролируемый параметр
КУ - клиентский уровень
КУВВ - контроллер удалённого ввода-вывода
ЛИВС - локальная измерительно-вычислительная система
• на основании анализа структуры ТП ТУО, определяется перечень измеряемых сигналов и требования по их контролю: S = {Sj({3k}) ...}, где Зк требования, предъявляемые к измерению сигнала, к = 1, Кс;
• необходимо определить состав системы из имеющегося множества средств измерения: СИ = {ИП{ак,.где ак - технические и метрологические характеристики измерительного прибора (ИП); к СИ предъявляется множество требований (технических, метрологических) — ограничений: О = {GEL{ak,...} ...}, где GEL - является функцией ограничения типа «больше», «меньше», «больше или равно», «меньше или равно», «(больше или равно) и (меньше или равно)», которая определяется в соответствии с требованиями сигналов, системные ограничения: совместимость интерфейса;
• к реализации системы предъявляются требования, сформулированные заказчиком - показатель эффективности реализации системы (техникоэкономический);
• V = F{ak, ...}-> min(max), где ak - один или несколько технических показателей, важных для реализации системы (стоимость, надежность, потребляемая мощность, вес, габариты и другие).
В качестве алгоритма поиска оптимального решения на ограниченном множестве СИ может быть использован метод направленного перебора в многопараметрическом дискретном пространстве [7, 8] или полный перебор. Разработка алгоритмов решения такой задачи имеет большое значение для построения и внедрения ИИУС.
Если стандартные измерительные приборы не удовлетворяют требованиям измеряемой величины, необходимо перейти к выбору структуры с заданными метрологическими характеристиками, к параметрическому синтезу измерительного канала.
Измерительный канал (ИК)
Структура типового ИК имеет вид, показанный на рис.