Разработка экспертной системы управления реального времени воздухоразделительной установкой низкого давления

• Автор: Букурако, Юлия Константиновна
• Шифр специальности: 05.25.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 156 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО УПРАВЛЕНИЮ КРУПНЫМИ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ, РАБОТАЮЩИМИ ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПО ПРОДУКТАМ РАЗДЕЛЕНИЯ

1.1 Краткое описание технологической схемы воздухоразделительной установки КА

1.2 Литературный обзор

1.2.1 Публикации по управлению крупными воздухоразделительными установками.

1.2.2 Публикации по разработке экспертных систем управления реального времени технологическими объектами.

1.2.3 Краткие итоги литературного обзора

1.3 Цели и задачи исследования

2 ФОРМИРОВАНИЕ ЗНАНИЙ О ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ

2.1 Основные этапы приобретения и извлечения знаний при разработке ЭСУРВ

2.2 Установка как объект управления.

2.3 Приобретение знаний о статических свойствах.

2.4 Приобретение знаний о допустимых режимах работы.
2.5 Приобретение знаний об оптимальных режимах
2.6 Приобретение знаний о переводе с режима на режим
3 РАЗРАБОТКА БАЗЫ ЗНАНИЙ ДЛЯ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОКОЙ.
3.1 Извлечение гибридных знаний о свойствах установки.
3.2 Извлечение гибридных знаний о процессе перевода.
3.3 Структурирование извлечнных знаний.
3.4 Формирование базы знаний экспертной системы управления
4 РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ.
4.1 Управление установкой, функционирующей при переменной производительности.
4.2 Выбор оболочки для экспертной системы управления.
4.3 Описание знаний о переводе установки на другую производительность на языке представления знаний
4.4 Компиляция и реализация экспертной системы управления.
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


Такая работа, которая ранее была просто невозможна, значительно сократит прямые потери электрической энергии, а, следовательно, приведт к снижению себестоимости получаемых продуктов. Разработанная методология получения информации о работе установки в различных технологических режимах, извлечения из информации нужных знаний, их представления и построения базы знаний, является достаточно общей для воздухоразделительных установок и может быть применена, при небольшой доработке, учитывающей их специфику, к другим установкам разделения. Основные результаты работы докладывались на XIV Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях Смоленск, г. XV Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях Тамбов, г. С.С. Сухареву, заместителю начальника кислородного цеха 2, к. Г.В. Кондратьеву, мастеру участка С. В. Бизяеву, а также к. Ю.В. Кулакову и к. В.А. Лузгачву. В главе приводится краткое описание объекта исследования, в качестве которого выступает крупная воздухоразделительная установка КА. Проведнный литературный обзор научных работ по созданию экспертных систем в различных областях и, в первую очередь, динамических экспертных систем реального времени, используемых для решения задач управления, а также работ, посвящнных управлению установками разделения воздуха, позволил обосновать направление исследований и задачи, которые необходимо решить в диссертации. Воздух в количестве 0 ООО м3час, предварительно сжатый в турбокомпрессоре до давления 0 КПа, с температурой С поступает в два параллельно работающих скруббера 1 на схеме для простоты показан один аппарат системы азотноводяного охлаждения рис. Воздух в скрубберах охлаждается до температуры С, а затем направляется в регенераторную группу 2, состоящую из трех троек регенераторов с каменной насадкой и встроенными змеевиками. Проходя по насадке регенераторов, воздух охлаждается до температуры насыщения, при этом на насадке в определенных зонах по высоте регенераторов происходит вымораживание влаги, двуокиси углерода и углеводородов. Охлажденный и очищенный воздух из регенераторов поступает в нижнюю колонну на ректификацию, небольшое количество воздуха отбирается в подогреватели чистого и отбросного азота и технического кислорода . V V
. Азот газообразный
Технологическая схема ВРУ. Рис. А . УЛ
Часть потока воздуха петлевой воздух отводится из средней части регенераторов для поддержания такого температурного режима, при котором обеспечивается их незабиваемость, и направляется в один из двух попеременно работающих адсорберов на схеме показан один аппарат для очистки воздуха от примесей двуокиси углерода и углеводородов, а затем подается в один из двух турбодетандеров на схеме показан один. Турбодетандеры служат для производства холода в установке и покрытия неизбежных холодопотерь, причм второй аппарат включается во время пуска ВРУ после е затепления. Расход потока петлевого воздуха, проходящего через адсорберы, составляет ООО ООО м3час. Если холодопроизводительность турбодетандера, необходимая для покрытия холодопотерь установки, оказывается ниже требуемой, недостающее количество воздуха добирается из потока воздуха, поступающего в нижнюю колонну . В противном случае, часть петлевого воздуха, прошедшего через адсорбер, подмешивается к потоку воздуха, направляемого в нижнюю колонну. После расширения в турбодетандере воздух подается на ю тарелку верхней колонны . В нижней ректификационной колонне происходит разделение воздуха на кубовую жидкость с концентрацией примерно , грязную азотную флегму с концентрацией 2,5 5 и газообразный азот с концентрацией 0, . Кубовая жидкость, пройдя фильтр кубовой жидкости , переохлаждается отбросным азотом в переохладителе и, пройдя адсорбер кубовой жидкости , дросселируется непосредственно на ю тарелку верхней колонны. Получаемый в нижней колонне газообразный азот конденсируется в межтрубном пространстве трех основных конденсаторов , продукционного конденсатора и выносного конденсатора . Конденсация азота происходит за счет испарения в трубном пространстве аппаратов получаемого в верхней колонне жидкого кислорода.