Автоматизация процессов управления многостадийными химико-технологическими процессами по показателям качества продуктов : На примере процесса синтеза раствора дихлорпропанолов

• Автор: Авхадеев, Вадим Вилевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Введение.

1. Анализ задачи управления технологическими процессами синтеза и

ректификации с обратимыми реакциями на примере процесса синтеза раствора ДХП

1.1. Анализ существующих методов математического моделирования

мульти стадийных технологических процессов синтеза и ректификации с обратимыми реакциями.

1.2. Постановка задачи математического моделирования

технологического процесса синтеза раствора ДХП

Основные результаты 1 главы.

2. Разработка математической модели процесса синтеза раствора

2.1. Разработка модели концептуального уровня

2.2. Разработка модели процесса синтеза раствора ДХП топологического

2.2.1. Классификация параметров технологического процесса синтеза
Ч раствора ДХП
2.2.2. Отличие различных режимов протекания процесса синтеза раствора
2.2.3. Разработка модели топологического уровня процесса получения ДХП
в лабораторных условиях.
2.2.4. Разработка модели топологического уровня процесса получения ДХП
в промышленных условиях.
2.3. Разработка математической модели технологического процесса синтеза раствора ДХП.
2.3.1. Типизация операторов связей.
2.3.2. Разработка операторов связей модели структурного уровня технологического процесса синтеза раствора ДХП.
2.3.3. Разработка математической модели технологического процесса синтеза раствора ДХП на примере одной технологической нитки.
2.4. Особенности разработки математической модели с виртуальными параметрами
2.4.1. Состояние проблемы
2.4.2. Метод декомпозиции информации.
2.4.3. Алгоритмизация метода декомпозиции информации.
2.4.4. Структура основного вычислителя.
2.4.5. Результаты вычислительного эксперимента.
2.5. Проверка адекватности математической модели.
2.5.1. Выделение критериев оценки
2.5.2. Постановка задачи и разработка методики проверки адекватности модели.
2.5.3. Проведение проверки адекватности вычислителя
Основные результаты 2 главы.
3. Разработка системы управления процессом синтеза водного раствора ДХП
3.1. Задача автоматического управления технологическим процессом синтеза водного раствора ДХП.
3.1.1. Особенности решения задач управления технологическим процессом синтеза раствора ДХП.
3.1.2. Вопросы учета динамики информационных измерительных каналов и объекта управления
3.1.3. Структурирование задач управления технологическим процессом синтеза раствора ДХП
3.1.4. Алгоритмизация функций управления.
3.2. Концепция построения автоматизированной системы управления
процессом синтеза раствора ДХП и расчеты элементов СУ
3.2.1. Обоснование перечня моделей, используемых при построении системы управления технологическим процессом синтеза раствора ДХП по показателям качества.
3.2.2. Архитектура системы управления технологическим процессом синтеза раствора ДХП
3.2.3. Структура информационных потоков управляющей части системы управления технологическим процессом синтеза раствора ДХП.
3.2.4. Описание алгоритма работы управляющей части АСУТП.
Основные результаты 3 главы.
4. Разработка имитационной модели АСУТП и вопросы реализации автоматизированной системы управления.
4.1. Общее описание существующего программнотехнического комплекса технологического процесса синтеза раствора ДХП.
4.2. Вопросы реализации алгоритмов управления
4.2.1. Реализация алгоритмов системы регулирования.
Реализация алгоритмов системы противоаварийной защиты и
блокировки.
Реализация алгоритмов автоматизированной системы пуска и останова технологической установки в штатном режиме
Основные результаты 4 главы
Заключение.
Список использованной литературы


Разработанная структура системы управления многостадийными процессами синтеза и ректификации ДХП по показателям качества с использованием математической модели отличается тем, что расчетные параметры используются для организации контуров управления каскадного типа это позволяет повысить оперативность и качество процессов управления. Разработан алгоритм автоматической проверки адекватности моделируемых показателей качества рассматриваемому технологическому процессу синтеза раствора ДХП, что позволяет организовать адаптацию моделей к изменяющимся условиям среды. Предложен комплекс алгоритмизируемых моделей для имитационного моделирования, принятия решений и диагностики. Разработанная структура системы управления многостадийными процессами синтеза и ректификации ДХП по показателям качества с использованием математической модели отличается тем, что расчетные параметры используются для организации контуров управления каскадного типа это позволяет повысить оперативность и качество процессов управления. Разработан алгоритм автоматической проверки адекватности моделируемых показателей качества рассматриваемому технологическому процессу синтеза раствора ДХП, что позволяет организовать адаптацию моделей к изменяющимся условиям среды. Предлагаемый системный подход разработки математических моделей, базирующихся на стехиометрических соотношениях и коэффициентах обратимости протекающих реакций, позволяет разрабатывать системы управления по показателям качества для широкого класса химических процессов синтеза и ректификации для вновь разрабатываемых или модернизируемых производств. Математическая модель технологического процесса синтеза раствора ДХП прошла опытно промышленные испытания на ЗАО Каустик. Проведенные исследования позволили обосновать рациональность структуры модели для целей оперативного управления широкого класса объектов химических процессов синтеза и ректификации с обратимыми реакциями. Предложенная автоматизированная система пуска и останова технологического процесса в штатном режиме, легко адаптируется к конкретным процессам синтеза и ректификации и реализуется на большинстве серийно выпускаемых микроконтроллеров. Научно технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Уфа УГНТУ г. Научнопрактической конференции Промышленная экология. Проблемы и перспективы Уфа г. Международной научнопрактической конференции Иефтегазопереработка и нефтехимия Уфа г. Управление производством в системе . В рамках проводимой научной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 5 статей и 4 тезисов. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 8 страницах, содержит иллюстраций, таблицы. Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы основные цели исследований, определены основные трудности в выборе режимных параметров управления многостадийными процессами синтеза и ректификации по показателям качества. Во введении кратко описано содержание разделов, приведены основные положения, выносимые на защиту, практические результаты исследований. В первой главе выполнен анализ задач управления многостадийными процессами синтеза и ректификации с обратимыми реакциями, выявлены основные особенности данного типа процессов с точки зрения способов управления, сформулированы задачи исследования. На основе анализа возможностей получения информации о показателях качества обоснована целесообразность использования математических моделей, полученных на основе отображения множества параметров, характеризующих качество сырья и технологический режим в статическом режиме. Проведен анализ эффективности существующих методов математического моделирования многостадийных процессов синтеза и ректификации с обратимыми реакциями. Во второй главе рассматриваются вопросы разработки математической модели технологического процесса синтеза раствора ДХП. Определены особенности данного технологического процесса и основные задачи при разработке моделей для целей оперативного управления по показателям качества. Разработана математическая модель технологического процесса синтеза раствора ДХП.