Интеллектуальное автоматизированное управление пусками химических производств : На примере производства азотной кислоты

• Автор: Степанов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПУСКА ПРОИЗВОДСТВА АЗОТНОЙ

КИСЛОТЫ КАК ОБЪЕКТА УГТРАВЛЕНИЯ.

1.1. Описание производства слабой азотной кислоты и пусковых процессов

1.2. Обзор публикаций по автоматизации пусковых процессов в

сложных технологических системах.

1.3. Постановка задачи управления пуском производства азотной кислоты.

2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ О АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПУСКАМИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ.

2.1. Обзор методов интеллектуализации автоматизированных

систем управления.
2.2. Интеллектуализация на основе принципов прецедентноориентированного управления
2.3. Построение прецедентноориентированной модели пуска
2.3.1. Структурнофункциональная иерархия объекта управления
2.3.2. Пусковые состояния в прецедентной модели управления пуском
химического производства
2.3.3. Комплексы управляющих воздействий
3. ПРЕЦЕДЕНТНООРИЕНТИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ПУСКА
РОИЗВОДСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ.
3.1. Структурнофункциональная иерархия производства азотной кислоты
3.2. Управление газотурбинной установкой
3.3. Управление узлом подготовки аммиака.
3.4. Управление узлом конверсии
3.5. Управление узлом абсорбции
3.6. Управление узлом каталитической очистки.
3.7. Управление общецеховыми подготовительными операциями.
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ АСУ ПУСКОМ
КРУПНОТОННАЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
4.1. Методы коррекции и оптимизации прецедентной модели пуска
4.2. Метод идентификации неопределенных состояний пусковых процессов
4.3. Язык описания прецедентов как инструмент для разработки модели пуска
4.4. Алгоритмическое обеспечение интеллектуального автоматизированного
управления пуском химических производств.
4.5. Интеграция задачи интеллектуального автоматизированного
управления пуском с задачами АСУ химическим производством.
4.6. Построение прецедентной модели пуска химического производства
с использованием автоматизированного обучения.
4.7. Имитационное моделирование работы интеллектуальной АСУ пуском
производства азотной кислоты
Основные результаты и выводы
Литература


Процессы данного этапа характеризуются высокой скоростью и потенциальной опасностью из-за неустойчивости протекания. Управление осуществляется на основе эмпирических программ и приобретенного персоналом опыта. Динамичность этапа и ограниченная многофакторность при выработке управлений определяют необходимость разработки вычислительных средств, помогающих искать и принимать решения персоналу на основе некоторой аксиоматичекой базы, отражающих “общепринятые” правила реагирования на ту или иную пусковую ситуацию. Это обуславливает возможность создания алгоритмов оптимального и субоптимального управления для нахождения изменения управляющих материальных расходов. Вместе с тем, выработанные ими решения нуждаются в специальных механизмах поддержки их выполнения (прогнозирование реакции объекта управления, распознавание предаварийных ситуаций и т. Автоматизация нахождения “поддерживающих решений” возможна только с использованием формализованной экспертной информации (опыта персонала). По материалам [4] разброс времени выполнения первого и второго этапов пуска производства АК составляет от мин. Данные временные показатели подтверждают актуальность автоматизации управления пуском на всех выделенных этапах. Подготовительные - дискретные операции (снятие и установка заглушек, прием в цех жидких и 1-азообразных сред и т. Большинство операций данного вида выполняется на самом первом этапе пуска, целью которого является приведение агрегата азотной кислоты в некоторое начальное состояние, отвечающее требованиям регламента и технологическим инструкциям. Как правило, эти операции находятся в отношениях параллелизма и независимости (автономности выполнения) для различных узлов технологической схемы. Выполнение подготовительных операций на химическом производстве, как правило, не автоматизировано и выполняются персоналом. В силу большой распределенности крупнотоннажного агрегата, значительной численности и важности подготовительных операций целесообразно автоматизировать контроль и координацию их выполнения. Вспомогательиыс1, в том числе диагностические и переключательные -дискретные операции, выполняемые на разных этапах пускового режима, заключающиеся в измерении отдельных параметров состояния и обслуживании технологическою оборудования, изменении положения запорных органов и устройств. Операции данного вида почти всегда связаны между собой отношениями строгого логического следования, но могут выполняться параллельно с другими операциями. Целью выполнения данной группы операций является обеспечение выполнения операций других видов. В отличие от подготовительных операций выполнение некоторых вспомогательных операций необязательно и осуществляется в зависимости от складывающейся на производстве обстановки. Автоматизация диагностики имеет большое значение для крупнотоннажных производств, в силу необходимости оперативной переработки большого количества информации, поступающей от средств измерения. Онерации по “подгрузке” отдельных узлов агрегата (управление расходами материальных потоков) - непрерывные и дискретные операции, предназначенные для вывода производства на заданный технологический режим. Этот класс операций отличается наличием отношений связанности по материальным потокам, а также относительной длительностью выполнения, вследствие инерционности ФХП и необходимости соблюдения технологических ограничений для оптимальности и безопасности пуска. Эти операции наиболее пригодны для автоматизации. Выше описанные классы операций присутствуют в различных комбинациях практически на всех этапах пуска. Ниже с учетом данных [4] приводится обобщенное описание входных и выходных переменных производства слабой азотной кислоты. Для удобства представления этого описания, оно распределено по пяти подразделам, в соответствии с основными подсистемами технологической схемы: газотурбинной установкой, узлами подготовки аммиака (УПА), конверсии (УК), абсорбции (УА), каталитической очистки (У КО). О с О*, О* - множество возможных (допустимых) пусковых операций; Ф - процедура выбора; X = (хь . Х]<) ёЯп/ 8кп - вектор входных, У= (у,, .