Автоматизированное построение подсистем принятия решений при управлении процессами нефтедобычи, нефтепереработки и нефтехимии

• Автор: Кирюшин, Олег Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 167 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение
1 Анализ методов представления знаний в системах управления технологическими процессами в нефтедобыче, нефтепереработке и нефтехимии

1.1 Задача представления знаний в подсистемах принятия решений

1.1.1 Структуры и функции подсистем принятия решений

1.1.2 Модели представления знаний в подсистемах принятия решений

1.2 Критерии выбора и взаимная трансформация моделей представления знаний

1.3 Цель и задачи исследования

Основные результаты первой главы

2 Алгоритмы синтеза логических последовательностей на основе продукционных систем

2.1 Краткий алгоритм синтеза логических последовательностей
2.2 Требования к исходной информации
2.3 Формирование исходной ПС
2.4 Обобщение правил
2.5 Выявление и ликвидация конфликтов 2.6. Представление структуры ПС в виде иерархических сетей Петри
2.7 Метод декомпозиции сетей Петри
2.8 Анализ полученных подсетей с целью определения количества состояний
2.9 Синтез логических выражения для переменных состояния
2. Алгоритм минимизации логических последовательностей
2. Синтез логических выражений для управляющих воздействий
2. Объединение субавтоматов
2. Представление синтезированной модели в терминах нечеткой логики
2. Тестовая проверка метода
Основные результаты второй главы
3 Автоматизация процессов анализа продукционных систем одного класса
и синтеза логических выражений
3.1 Задача автоматизации процесса синтеза логических выражений
3.2 Выбор форм представления информации в программе
3.2.1 Представление исходной экспертной информации
для целей автоматизации
3.2.2 Машинное представление структуры сети Петри
3.3 Программа синтеза логических выражений
3.3.1 Функции программы
3.3.2 Реализация процессов анализа продукционных систем
и синтеза сетей Петри
3.3.3 Автоматизация процесса декомпозиции сети Петри
3.3.4 Представление графа достижимости в памяти компьютера
3.3.5 Автоматизация метода синтеза логических выражений
на основе укрупненной таблицы состояний
3.3.6 Роль программы в адаптивном контуре СУ
Основные результаты третьей главы
4 Разработка алгоритмов управления системой поддержания пластового давления
4.1 Система поддержания пластового давления как объект управления
4.2 Последовательность разработки системы управления ППД
4.3 Построение модели объекта управления
4.4 Разработка модели существующей системы управления
4.5 Разработка методов и алгоритмов управления режимами
работы КНС
4.5.1 Анализ КНС как объекта автоматизации
4.5.2 Решение задачи обеспечения стабильности давления
газовой подушки и уровней в сепараторах
4.5.3 Решение задачи управления и поддержания режимов
работы АВД
4.5.4 Трансформация продукционной системы в модель конечноавтоматного вида
4.6 Анализ эффективности полученной СУ
Основные результаты четвертой главы
Заключение
Список литературы


Разработана методика синтеза логических моделей на основе исходных структурированных наборов ПП с промежуточным анализом свойств исходной информации на иерархических сетевых моделях (сетях Петри). Предложен алгоритмизируемый метод выявления и корректировки ту пиковых и противоречивых ситуаций в наборах продукционных правил. Предложен алгоритмизируемый метод минимизации моделей в виде логических последовательностей большой размерности. Петри, а также синтезирующего укрупненную таблицу состояний и логические последовательности конечно-автоматного вида. Апробация работы. Основные положения работы обсуждались на Международных конференциях «Методы кибернетики химикотехнологических процессов» (КХТП-У-, г. Уфа, г. Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ-, г. Великий Новгород, г. II Конгрессе газонефтепромышленников России (секция В, г. Уфа, г. Интеллектуальное управление в сложных системах-» (г. Уфа, г. Проблемы авиации и космонавтики и роль ученых в их решении» (г. Уфа, г. Уфа, и г. Результаты исследований отражены в печатных работах, получено одно свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 7 страницах, диссертация содержит иллюстраций, таблиц, 7 приложений, список использованных источников содержит 8 наименований. Структуры и функции подсистем принятия решений. Для достижения наилучших показателей эффективности производства и качества продукции, определяющих ее конкурентоспособность, применяемые на современных нефтеперерабатывающих, нефтехимических и нефтедобывающих производствах СУ должны отвечать требованиям функционирования в реальном масштабе времени, принятия решения на управление в условиях ограничений по времени, возможности прерывания работы системы или пере-конфигурирования по запросу оператора и без останова производства, учета временной последовательности принятия решений, а также адаптации к изменению условий решаемых задач и параметров среды, которые могут быть неизвестны на момент принятия решений [, ]. В связи с этим значительный интерес стали иредсчавлять «продвинутые» технологии управления (Advanced Control), к числу основных функций которых, отличающих их от «традиционных» СУ, относятся [, ]: оптимизация параметров (неизмеряемых технологических параметров, показателей качества продукции, экономических показателей производства и др. ПАЗ) процесса по факту аварийных событий (А5). Подсистемы этого уровня поддерживают параметры технологического процесса на заданных значениях и могут быть реализованы с использованием «традиционных» методов регулирования динамическими объектами [,, ]. Примерами таких подсистем в нефтяной промышленности являются подсистемы поддержания температуры, давления, уровня, давления в ректификационных колоннах, адсорберах, печах, резервуарах и т. Задачи управления типовыми процессами нефтепереработки, нефтехимии и нефтедобычи перечислены в таблице 1. Таблица 1. Стабилизация процесса 2. Оперативная оценка неизмеряемых ПК продукции (вязкость, температуры вспышки и т. Минимизация удельных энергозатрат на единицу продукции 4. Увеличение выхода продуктов заданного качества 5. Сведение материальных балансов 6. Стабилизация процесса (поддержание скорости, постоянных соотношений расходов и т. Оперативная оценка неизмеряемых ПК 3. Минимизация количества побочных продуктов 4. Минимизация удельных энергозатрат, на единицу продукции 5. Диагностика неисправностей оборудования, защита от сбоев в СУ А, Аз А, А, Аз А1 А2 А1 Аз А* А5 В1 В 5 Вб В1 В1 В? Оптимизация процесса сгорания топлива 2. Диагностика неисправностей оборудования, защита от сбоев в СУ 2. Обеспечение безаварийной работы насосов (ликвидация кавитационных процессов, контроль температуры масла и т. Предупреждение порывов трубопроводов 4. Балансирование работы насосных станций по закачке и дебитам 2. Минимизация обводненности добываемой нефти 3. Диагностика неисправностей оборудования, защита оз-сбоев в СУ 4. Определение ПК добываемой на промысле и подготавливаемой на У ПН нефти 5. Максимизация эффективности реагентов (деэмельгато-ров и др.