Оперативное управление процессом получения пероксида водорода

• Автор: Александрова, Наталия Александровна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 204 с. : ил

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

АСЗ - автоматическая система защиты и блокировки

БД - база данных

БЗ - база знаний

ДМ - диагностическая модель

ДО - «доска объявлений»

ИЗ - источник знаний ИК - измерительный канал ИМ - исполнительный механизм МИК - микропроцессорный контроллер НСИ - нормативно-справочная информация ПО - программное обеспечение

ПЭВМ- персональная электронно-вычислительная машина

АСУ - автоматическая система управления

СОУ - система оперативного управления в нештатных ситуациях

ТП - технологический процесс
ХТС - химико-технологическая система
ЭС-экспертная система
ПИВ - получение пероксида водорода
ИПС - изопропиловый спирт
ВКС - воздушно-кислородная смесь
ПДК - предельно допустимая концентрация

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Описание технологического процесса
1.1 .Производство пероксида водорода изопропиловым методом
1.2.Описание стадии окисления изопропанола
1.3.Проблемы при ведении процесса окисления изопропилового спирта
1.4.Анализ современной ситуации при управлении процессом получения пероксида водорода
1.5.Аварии и нештатные ситуации, возникавшие при производстве пероксида водорода на Чебоксарском заводе «Химпром»
1.6.Постановка задачи оперативного управления процессов получения пероксида водорода в условиях нештатной ситуации
1.7.Экспертные и диагностические системы в оперативном управлении
химическими процессами
1.8.Выводы. Постановка задачи
2. Сбор и верификация экспертной информации
2.1. Методы сбора экспертной информации
2.2. Поиск исключение ошибок в ответах экспертов
2.3. Сбор знаний о стадии окисления ИПС в процессе получения пероксида водорода
2.3.1. Подготовительный этап и выбор формы представления экспертных знаний
2.3.2. Подготовка опросных листов и анкетирование
2.4. Обработка экспертных знаний о процессе получения пероксида водорода
2.4.1. Обработка опросных листов. Составление обобщенного мнения
2.4.2. Предварительная формализация экспертной информации
2.5. Метод сигнальных направленных графов
2.5.1. Структура, построение и методика обработки направленных сигнальных графов

2.5.2. Методика составления диагностических правил на основе
направленных сигнальных графов
2.6. Выводы к главе
3. Структура системы оперативного управления процессом ППВ
3.1.Общая концепция оперативного управления и диагностики процессом

3.2.Общая структура системы оперативного управления процессом ППВ в
нештатных ситуациях
3.3 .Разработка диагностической модели
3.3.1. Выбор структуры диагностической модели
3.3.2. Декомпозиция объекта диагностирования
3.4.Разработка структуры корневых и дочерних фреймов
3.5.Формирование фреймов
3.5.1. Формирование фреймов для технологических нарушений
3.5.2. Формирование фреймов нештатных ситуаций, описывающих нарушения в работе каналов измерения и управления
3.5.3. Формализация информации о нарушениях в измерительных каналах
3.6.Алгоритм функционирования подсистемы диагностики
3.7. Выводы к главе
4. Реализация системы оперативного управления и диагностики
4.1.Техническое обеспечение СОУ процессом ППВ
4.2.Информационное обеспечение СОУ процессом ППВ
4.3.Техническая реализация системы оперативного управления
4.4.Проверка работы системы в режиме имитации
4.5. Экспериментальная проверка СОУ на имитационных моделях
4.6. Выводы к главе
Выводы
Приложения

регламента; повышение массовой доли пероксида водорода в готовой реакционной смеси, как следствие нормального протекания технологического процесса и предотвращения понижения скорости реакции образования пероксида водорода.
Учитывая невозможность непосредственного измерения с помощью автоматических средств таких важных технологических параметров, как массовая доля пероксида водорода и массовая доля уксусной кислоты, характеризующих протекание процесса ППВ, целесообразно выбрать безаварийное протекание технологического процесса основным критерием управления процессом ППВ.
Количественное обеспечение безаварийности при интенсификации потенциально опасных процессов может быть достигнуто как за счет функциональной надежности минимально необходимых обслуживающих систем, так и за счет специального противоаварийного резервирования.
Противоаварийными резервами могут служить любые системы, действие которых направлено на предотвращение аварий. Как правило, действие таких противоаварийных резервов сводится к частичному или полному останову защищаемого процесса.
Увеличение функциональной надежности минимально необходимых обслуживающих систем обычно связано с большими экономическими затратами на резервирование систем автоматического регулирования, на профилактические замены технологического оборудования и др. Специальное же противоаварийное резервирование, помимо затрат на резерв, приводит к технологическим потерям, вызываемым необходимыми и напрасными остановами процесса из-за отказов основных систем и резерва. Стоимость технологических потерь определяется себестоимостью целевого продукта и, при частых срабатываниях противоаварийного резерва, может существенно возрасти.
Поэтому выбор того или иного способа защиты от аварий требует тщательного анализа надежностно-экономических предпосылок, что, в