Автоматизация сложных химико-технологических производств : на примере производств фенола-ацетона и полиэтилена в реакторах смешения

• Автор: Шауро, Василий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1.1 Понятие комплексного подхода .

1.2 Постановка задачи построения АСУТП с использованием унифицированного подхода .

1.3 Примеры применения комплексного подхода в создании АСУТП .

Глава 2. Построение АСУТП крупнотоннажным химическим производством на примере производств фенолаацетона и полиэтилена высокого давления .

2.1 Уровень датчиков и исполнительных механизмов .

2.2 Уровень сбора информации. .

2.3 Уровень обработки и хранения информации .

2.4 Уровень человекомашинного интерфейса .

2.5 Техническая структура системы. .

2.6 Разработка унифицированного приложения для протоколирования информации для производства фенолаацетона . Глава 3. Система управления реактором полимеризации. .
3.1 Краткие сведения о конструкционных особенностях реакторов полимеризации этилена с перемешивающим устройством .
3.2 Механизм и кинетика полимеризации .
3.3 Управление реактором полимеризации в неустойчивом режиме .
3.4 Применение вибрационного управления к различным системам управления .
3.4.1. Линейные системы .
3.4.2 Нелинейные системы .
3.4.3 Оптимальная Форма Вибрации .
3.4.4 Вибрационная стабилизация систем с распределенными
параметрами .
Глава 4. Применение вибрационного управления для промышленных установок .
Глава 5. Применение вибрационного управления для реактора
полимеризации этилена с перемешивающим устройством .
5.1 Моделирование реактора .
5.1.1 Материальный баланс реактора .
5.1.2 Тепловой баланс реактора .
5.1.3 Исходные данные для моделирования .
5.1.4 Исследование устойчивости .
5.2 Проведение вычислительных экспериментов .
5.3 Влияние колебаний на поведение системы в окрестностях второго стационарного состояния .
Глава 6. Сравнение различных систем управления реактором .
6.1 Сравнение различных АСР в среде МАТЬАВ .
6.2 Реализация комбинированной системы регулирования на средствах
программирования контроллеров i .
Заключение .
Библиографический список использованной литературы .
Введение


Такой подход к автоматизации в целом и АСУТП в частности был предложен довольно давно, однако реализовать его постулаты на практике стало возможным лишь в последнее время, в связи с бурным развитием вычислительной техники. При создании подобных систем необходимо применять методы декомпозиции, интегрированная система строится из множества кирпичиков представляющих собой отдельные задачи 6. Таким образом, типовой подход к решению задач АСУТП можно применить почти на всех уровнях комплексной автоматизации Рис. Описание подобного подхода в различных терминах можно встретить в большинстве работ посвященных созданию систем автоматизации 1 2 3 6 В. На рисунке 1 показано общеупотребительное разбиение большой системы автоматизации на уровни, выполняющие отдельные задачи. Внедрение подобной системы сразу на нескольких уровнях требует существенных финансовых затрат, которые, однако, в большинстве случаев оправданы. В условиях большого предприятия автоматизация без комплексного подхода приведет к разрастанию отделов АСУТП и зависимости отдельных производств от работы нескольких высококвалифицированных специалистов, что является непозволительной роскошью. Несмотря на сложность задачи, необходимость автоматизации предприятия в целом, очевидна. Однако, как отмечается в работах 3 6 8, внедрение таких систем может быть сопряжено с серьезными трудностями. Каждый уровень представляет собой отдельную большую задачу и, как правило, выполняется различными разработчиками. Совмещение отдельных решений в большой комплекс возможно только при использовании унифицированного подхода. Отсутствие такого подхода при автоматизации предприятий приводит, как правило, к необоснованному повышению затрат на проектирование, излишнему многообразию оборудования и, как следствие, к неудобству его обслуживания, что в конечном итоге ведет к снижению эффективности инвестиций в реконструкцию и автоматизацию предприятий 5. Причем унифицированный подход важен на каждой стадии. В представленной работе рассматриваются задача унифицированного подхода к построению АСУ крупнотоннажным производством на примере производств фенолаацетона и полиэтилена высокого давления, и возникающая при решении общей задачи подзадача управления отдельным сложным объектом на примере реактора полимеризации этилена. Другими словами задачи уровней 1,2 и 3 на рисунке 1. Разнообразие объектов автоматизации делает затруднительным создание унифицированной методики построения АСУТП. В различных статьях можно встретить методики построения систем для конкретного объекта, в лучшем случае для одного класса. Серии ГОСТов на проектирование систем автоматизации также не определяют унифицированную методику проектирования, определяя лишь состав проекта 7. Разработка унифицированного подхода началась с момента создания первых АСУ и продолжается до сих пор, изменяясь в соответствии с увеличивающимися возможностями техники автоматизации. Методы построения подобных систем описаны в 3 6 8. Автоматизированные системы управления химическим производством являются частным случаем автоматизированной системы управления технологическим процессохМ. ПТК, набор документации и обслуживающий персонал. В 8 рассматривается унифицированный подход к созданию документации. Согласно 6 общесистемная документация делится на три части математическое, программное и организационное обеспечение. Можно также найти рекомендации по выделению технического обеспечения в четвертую составляющую, и наоборот слияния программного и математического обеспечения в одно 7. В настоящий момент наиболее распространенным, является следующий вариант состава документации техническое обеспечение описывающее ПТК, программное обеспечение описывающее как стандартные, так и индивидуальные для каждой АСУТП решения задач управления и их алгоритмизацию и организационное представляющее собой комплекс должностных инструкций и эксплуатационных документов. Создаваемая АСУТП должна решать комплекс задач. Подготовка информации для передачи на более высокие уровни , , . Анализ и предотвращение аварийных ситуаций комплекс задач противоаварийной защиты ПАЗ.