Система управления с применением нейросетевых технологий для процесса очистки сточных вод производств свинцовых аккумуляторов

• Автор: Ремизова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ.

1.1 Сточные воды и методы их очистки.

У.1.1 Классификация сточных вод.

1. 1. 2 Классификация очистных сооружений.У У

У. У. 3 Кпассификация методов анализа и основные показатели сточных вод

1.1.4 Процессы и методы очистки сточных вод

1.2 Технологический процесс очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств.

1.3 анализ процесса очисгки сточных вод свинцовых аккумуляторных

ПРОИЗВОДСТВ КАК ОБЪЕКТА.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.
2. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СВИНЦОВЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
2.1 Анализ современного состояния автоматизации процессов очистки сточных ВОД
2.2 Назначение и функции системы автоматизированного управления процесса очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств
2.3 Архитектура системы управления и основные принципы реализация ее компонентов.
2.4 Локальный уровень системы управления
2.4.1 Подсистема нижнего уровня
2.4.2 Подсистема среднего уровня. Контроллер для локального уровня управления
АСУТП. .
2.4.3 Функциональная схема локального уровня.
2.5 Подсистема верхнего уровня
2.5.1 Функционирование подсистемы
2.5.2 Постановка задачи для разработки системы оптимального управления
статическими режимами
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.
3. НЕЙРОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ.
3.1. Нейросетевое моделирование.
3.1.1 Нейронные сети
3.1.2 Структура НС.
3.1.3 Процедура обучения НС
3.1.4 Применение НС в управлении.
3.2 Нейронная модель системы управления статическим режимом процесса
очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств.
3.2.1 Топология модели.
3.2.2 Формирование выборки.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
4. ИСЛЕДОВАНИЕ НЕЙРОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ
4.1 Основные подходы для интенсификации процесса обучения нейронной
МОДЕЛИ.
4.2 Исследование структуры нейронной модели
4.2.1 Настройка алгоритма обучения.
4.2.2 Исследование влияния преобразующей функций
4.2.3 Исследование влияния количества эпох
4.2.4 Определение оптимальных диапазонов для алгоритма обучения с изменяющимися
во времени настройками обучения
4.2.5 Исследование влияния числа скрытых слоев модели и количества нейронов на этих слоях
4.3 Проверка работоспособности нейронной модели
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО НА БАЗЕ СИСТЕМЫ
5.1 Выбор технологии для разработки системы управления.
5.2 система I 3.
5.3 Разработка АРМ для системы управления процессом очистки сточных вод
5.3. Т Мониторинг процесса.
5.3.2 Алгоритм адаптивной системы управления статическими режимами
5.3.3 Проверка работоспособности алгоритма оптимального управления.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


На основании литературных данных проведен анализ процесса очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств, как объекта управления. Приведены описание методов очистки и основные показатели качества очистки воды. Подробно описана технология процесса очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств. Выполнен анализ процесса, как объекта автоматизации, приведено описание оборудования и материалов, используемых в данном процессе. Разработана информационная схема для процесса водоочистки. Процесс очистки сточных вод имеет технологию, состоящую из стадий приготовления реагентов и процесса очистки сточных вод. Процесс очистки состоит из стадии очистки и доочистки сточных вод. Процесс приготовления реагентов состоит из приготовления флокулянта полиакриламида ПДА и приготовления кальцинированной соды. Для процесса очистки сточных вод свинцовых аккумуляторных производств, как объекта автоматизации разработана информационная схема, на которой показана вся сложная взаимосвязь основных технологических параметров друг с другом. Кроме того, она служит для оценки в первом приближении статики и динамики, является основой для создания математической модели процесса. Сточные воды и методы их очистки. Классификация сточных вод. В производстве образуются различные категории сточных вод. Сточная вода это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая через какуюлибо загрязненную территорию. В источниках литературы1,2 существуют различные классификации сточных вод, например в зависимости от целевого назначения к воде предъявляют разнообразные требования, согласно которым ее можно классифицировать для хозяйственнопитьевых целей, коммунальных предприятий, а также для нужд пищевой и некоторых других отраслей промышленности охлаждения технологического оборудования, пара, жидких и газообразных продуктов, доменных и мартеновских печей, конденсаторов турбин и паровых машин вагранок, кузнечных молотов и др. ГРЭС и ТЭЦ технологических нужд промышленности, где вода может входить в состав продукции или контактировать с ней заводнения нефтяных пластов нужд сельского хозяйства. Хозяйственнобытовые воды это стоки душевые, бань, прачечных, столовых и др. Они содержат примеси, из которых примерно органических веществ и минеральных3. Атмосферные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков и стекающие с территорий предприятий. Они загрязняются органическими и минеральными веществами. Обобщенная классификация в зависимости от условий образования, состава и типов методов образования сточных вод приведена на рис. Рис. Состав промышленных сточных вод зависит от характера производственного процесса и отличается большим разнообразием. Воды, содержащие неорганические примеси со специфическими токсичными свойствами. Они могут вызывать изменение водыметаллургия, гальванические цеха и др Например, соли тяжелых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам. Воды, в которых неорганические примеси не обладают токсичным действием разнообразные фабрики, цементные заводы и др Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии. Для водоемов особой опасности эти воды не представляют. Воды, содержащие нетоксичные органические вещества. Сюда входят сточные воды предприятий пищевой промышленности. При попадании в водоем возрастает их окисляемость, биохимическая потребность кислорода ВПК, снижается концентрация растворенного кислорода. Воды, содержащие органические со специфическими токсичными свойствами. Предприятия органического синтеза, нефтеперерабатывающие предприятия и др. Классификация очистных сооружений. Бурное развитие промышленности вызывает необходимость в предотвращении отрицательного воздействия производственных сточных вод на водоемы. В связи с чрезвычайным разнообразием состава, свойств и расходов сточных вод промышленных предприятий необходимо применение специфических методов, а также сооружений по очистке. Для очистки сточных вод применяют три основных типа очистных сооруженийрис.