LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Автоматизоване управління технологічним комплексом виробництва високофруктозних сиропів

Міністерство освіти і науки України

Український державний університет

харчових технологій


На правах рукопису


УДК 681.513.5:547.455.633


Костюк Ігор Вікторович



АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ

ТЕХНОЛОГІЧНИМ КОМПЛЕКСОМ

ВИРОБНИЦТВА ВИСОКОФРУКТОЗНИХ СИРОПІВ




05.13.07 Автоматизація технологічних процесів




Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук








Київ - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Українському державному університеті харчових технологій.

Науковий керівник:





Офіційні опоненти:












Провідна установа:

доктор технічних наук,

професор Ладанюк Анатолій Петрович,

УДУХТ, зав.кафедрою автоматизації та компютерно-інтегрованих технологій.

доктор технічних наук,

професор Мартиненко Олексій Іванович,

національний аграрний університет,

зав. кафедрою автоматизації сільськогосподарського виробництва


кандидат технічних наук, професор Остапенко Юрій Олександрович

НТУ "Київський політехнічний інститут",

професор кафедри автоматизації хімічних

виробництв


НВК "Київський інститут автоматики", м.Київ


Захист відбудеться 12 квітня 2000р. 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К26 Українського державного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ, вул. Володимирська, 68, ауд. А-311.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного університету харчових технологій за адресою : 01033, м.Київ, вул. Володимирська, 68, ауд. А-311.

Автореферат розісланий 10 березня 2000р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради, к.т.н., доцент



В.М. Філоненко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність роботи. Виробництво високофруктозних сиропів є новим для України. Високофрутозний сироп - це високоякісний рідкий замінник цукру. При вживанні в їжу він має значні переваги перед цукром, знайшов своє застосування при лікуванні захворювань, які супроводжуються порушенням вуглеводного обміну, показаний хворим на цукровий діабет. Вище сказане та стрімкий розвиток виробництва високофруктозних сиропів в світі дає право говорити про перспективність даного виробництва в Україні та необхідність його автоматизації.

Виробництво високофруктозних сиропів з точки зору задач управління відрізняється багатомірністю, стадійністю переробки сировини та напівпродуктів, певними звязками між стадіями. Технологічний комплекс виробництва високофруктозних сиропів (ТК ВФС) складається з трьох основних стадій: гідролізу цукрового розчину, очистки гідролізату та хроматографічного розділення інвертного розчину на глюкозу та фруктозу, і є основою виробництва високофруктозних сиропів. З точки зору задач управління ТК ВФС відноситься до складних хіміко-технологічних систем: характеризується великої розмірності векторами вихідних параметрів, збурень та координат стану. Кожна з стадій ТК ВФС (підсистема) потребує оптимального управління за відповідним критерієм, математичними моделями та обмеженнями. Для забезпечення безперервності роботи ТК ВФС необхідно забезпечення координації роботи підсистем.

Важливим фактором даної роботи є те, що виробництво високофруктозних сиропів з точки зору задач автоматизованого управління в Україні досліджується вперше, вперше розробляється для нього система автоматизованого управління. В той же час практично не існує математичних моделей основних процесів технологічного комплексу, не проводились експериментальні дослідження процесів з точки зору задач автоматизації.

Аналітичний огляд існуючих розробок суміжних галузей промисловості та системний аналіз обєкта управління показали, що існують науково-технічні основи створення системи автоматизованого оптимального управління ТК ВФС.

Таким чином, розробка принципів та методів автоматизованого управління ТК ВФС, розробка системи автоматизованого управління ТК ВФС є актуальною науково-технічною проблемою.

Дисертаційна робота виконується у відповідності з планом науково-дослідних робіт Українського державного університету харчових технологій, зокрема в рамках науково-дослідної роботи "Розробити технологію виробництва високофруктозного сиропу з цукру з використанням хроматографічного методу" на замовлення Комітету харчової промисловості України (реєстраційний номер 181/93).

Метою роботи є створення автоматизованої системи управління технологічним комплексом виробництва високофруктозних сиропів, що базується на основі ефективних критеріїв управління, адекватних математичних моделей, вирішує задачі оптимізації та координації з метою підвищення ефективності виробництва високофруктозних сиропів. ТК ВФС розглядається як складна хіміко-технологічна система, що складається з певних стадій (підсистем), які характеризуються значною кількістю структурних та функціональних відношень. При створенні системи управління визначені такі три взаємоповязані задачі:

- оптимізація технологічних параметрів;

- управління періодичними режимами;

- координація роботи підсистем.

Ці задачі сформовані на основі системного аналізу ТК ВФС та експериментальних досліджень, аналізу робіт з автоматизації в суміжних галузях промисловості та сучасних світових тенденцій створення компютерно-інтегрованих виробництв.

Наукова новизна. При вирішенні поставлених задач одержані нові наукові положення:

- отримано комплекс статичних характеристик процесів гідролізу цукрового розчину, очистки інвертного розчину активованим вугіллям та хроматографічного розділення інвертного розчину на глюкозну і фруктозну фракції та статистичних характеристик основних технологічних змінних цих процесів;

- одержано критерії оптимізації технологічного комплексу та його підсистем;

- отримано комплекс квазістатичних математичних моделей, що характеризують ТК ВФС та його підсистеми, які придатні для використання при вирішенні задач оперативного управління;

розроблено алгоритм управління періодичними режимами роботи підсистем ТК ВФС та алгоритм координації їх роботи;

- розроблено функціональну