Автоматизированная система управления технологическим процессом брагоректификации с контуром лингвистического прогнозирования

• Автор: Лунев, Роман Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К к АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ

БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ.

1.1. Анализ технологического процесса брагоректификации КССЖ

1.2. Анализ существующих подходов к построению систем автоматизированного управления установками ректификации

1.3. Анализ существующих подходов к созданию прогнозирующих систем в управлении

технологическими процессами.

1.4. Постановка задачи исследования.

1.5. Выводы по первой главе.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ЛИНГВИСТИЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ В

УПРАВЛЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ
2.1. Исследование структуры автоматизированной системы управления технологическим процессом
брагоректификации.
2.2. Исследование методов реализации контура лингвистического прогнозирования
2.3. Исследование лингвистического подхода к прогнозированию поведения технологических
параметров процессов брагоректификации.
2.4. Реализация модели взаимодействия контура лингвистического прогнозирования АСУТП
брагоректификации и оператора технологического
процесса
2.5. Выводы по второй главе.
Глава 3. РЕАЛИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ КОНТУРА
ЛИНГВИСТЧЕСКОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АСУТП БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ.
3.1. Разработка структурной схемы контура лингвистического прогнозирования АСУТП ректификации КССЖ.
3.2. Реализация структурных схем подблоков контура лингвистического прогнозирования АСУТП
л ректификации КССЖ.
3.2.1 Реализация структурной схемы блока сбора данных контура лингвистического прогнозирования АСУТП ректификации КССЖ.
3.2.2 Реализация структурной схемы блока штатного контроля контура лингвистического прогнозирования АСУТП ректификации КССЖ.
3.2.3 Разработка структурной схемы базы знаний
контура лингвистического прогнозирования
АСУТП ректификации КССЖ.
3.3. Структура данных базы знаний контура лингвистического прогнозирования АСУТП ректификации КССЖ
3.4. Реализация алгоритмов управления контура лингвистического прогнозирования АСУТП
ректификации КССЖ
3.4.1 Алгоритмы реализации запросов на получение
показаний контрольных точек и очистки базы
данных с показаниями.
3.4.2 Алгоритм составления описания ситуации.
Функция принадлежности.
3.4.3 Алгоритмы поиска, выборки и вывода рекомендаций оператору.
3.5. Выводы по третьей главе.
Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ ЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ АСУТП РЕКТИФИКАЦИИ
4.1. Реализация структуры интерфейса оператора технологического процесса с лингвистической составляющей АСУТП ректификации КССЖ.
4.2. Реализация структуры интерфейса базы знаний лингвистической составляющей АСУТП ректификации КССЖ.
4.3. Технические средства. Реализация трхуровневой
системы управления.
4.4. Оценка эффективности внедрения лингвистической составляющей АСУТП ректификации КССЖ.
4.5. Возможности внедрения предложенного подхода и направления дальнейших исследований
4.6. Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Это связано с необходимостью создания эффективных и одновременно достаточно простых и надежных систем управления, которые устойчиво работали бы в условиях реального производства. Особенно это касается ректификации КССЖ, которая представляет собой процесс выделения из продуктов спиртового брожения этилового спирта и очистки его от примесей. Основоположниками современной теории перегонки и ректификации этилового спирта являются В. Н. Стабников и С. Е. Харин . Изучению вопросов теории и практики брагоректификации посвящены работы П. С. Цыганкова, В. П. Грязнова, В. М. Перелыгина, А. П. Николаева 7,8, И. Ф. Малежика, Егорова 9, Ю. П. Богданова, В. Г. Артюхова, П. Я. Бачурина . Большой вклад в совершенствование методов и разработку аппаратурного оформления брагоректификации внесли Н. И. Гладилин, Н. М. Кузнецов, Д. Г. Юдицкий. Проблемы автоматизации ректификации в спиртовом производстве были существенно продвинуты вперед в гг. Наиболее полные исследования установок ректификации КССЖ как объектов автоматизированного управления были выполнены в Одесском институте Пищепромавтоматика М. Л. Мандельштейном, Л. А. Аксельродом, В. Р. Сатановским, Г. С. Гринчуком и др. При этом решались задачи математического моделирования, разработки автоматических систем регулирования, а также оптимизации процесса ректификации КССЖ. Необходимо также отметить труды в этом направлении Киевского технологического института пищевой промышленности, в частности А. П. Николаева и др. КССЖ Воронежского технологического института и, в частности, профессора В. М. Перелыгина. Значительный вклад в решение проблем метрологического обеспечения автоматизированных систем управления процессами микробиологических производств и, в частности, ректификации спирта, внесли И. К. Петров, В. В. Письменный и др. В спиртовой отрасли наиболее распространены установки ректификации КССЖ косвенного действия. Эти установки имеют отработанный режим с высокими эксплуатационными показателями, стабильны в управлении, обеспечивают выработку спирта стандартного качества и выделение примесей в концентрированном виде. Наибольшее использование получили трех колонные установки . Рассмотрим ректификацию КССЖ на примере трех колонной установки косвенного действия. Эта установка представляет собой сложный объект управления, в котором каждая из колонн выполняет соответствующие технологические функции . КССЖ и доводит содержание этанола в бражном дистилляте до об. Эгиорационная колонна выделяет из потока фракцию головных примесей, так называемую эфироальдегидную фракцию. Колонна ректификации, выделяя из потока воду и хвостовые примеси сивушный спирт и масла, концентрирует и пастеризует в верхней части этиловый спирт и обеспечивает получение на выходе из установки спиртаректификата требуемого качества. Каждая из трех колонн является массообменным агрегатом, в котором рабочий процесс разделения осуществляется в результате массо и теплообмена между противоточными потоками пара и жидкости. Для обеспечения контакта фаз используются тарелки. В бражной колонне ситчатые, в эпюрационной колонне и колонне ректификации многоколпачковые. Технологическая схема установки косвенного действия состоит из трех колонн рисунок 1. Установка работает следующем образом 5. Зрелую бражку из бродильного отделения насосом 3 подают в подогреватель , в котором ее нагревают до температуры . С температура кипения КССЖ С теплом конденсации пара бражного дистиллята, отводимого из бражной колонны. Подогретую бражку из подогревателя направляют в сепаратор б для выделения диоксида углерода СОг. Газы из сепаратора 6 отводят последовательно в конденсатор 5 и конденсаторловушку для улавливания спирта. Из последней не сконденсировавшиеся газы отводят через оросительную ловушку в атмосферу, а конденсат, содержащий воду и спирт, из конденсаторов 5 и на верхнюю тарелку эпюрационной колонны . Сепарированную бражку из сепаратора б направляют на верхнюю тарелку бражной колонны 8 и, после выделения из нее спирта и летучих примесей, через гидроотводчик 9 выводят как барду для дальнейшей переработки, утилизации или реализации.