LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Автоматизоване управління колонною дифузійною установкою з використанням принципів координації та адаптації

Національний університет харчових технологій



На правах рукопису


УДК 681.513.5:664.12



Заєць Наталія Анатоліївна






АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ КОЛОННОЮ ДИФУЗІЙНОЮ УСТАНОВКОЮ З ВИКОРИСТАННЯМ ПРИНЦИПІВ КООРДИНАЦІЇ ТА АДАПТАЦІЇ






05.13.07 Автоматизація процесів керування






Автореферат


дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук













Київ-2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті харчових технологій.

Науковий керівник: доктор технічних наук,

професор Ладанюк Анатолій Петрович,

НУХТ, зав.кафедри автоматизації та

компютерно-інтегрованих технологій,

заслужений діяч науки і техніки України


Офіційні опоненти: доктор технічних наук,

професор Жученко Анатолій Іванович,

зав. кафедри Автоматизації хімічних виробництв Національного технічного університету НТУУ "КПІ"


кандидат технічних наук,

доцент Рюмшин Микола Олександрович,

заступник генерального директора НВК "Київського институту автоматики"






Захист відбудеться "11 " червня 2008 року о _1600_ годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради К 26.058.05 Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул. Володимирська, 68, ауд. _А311_.




З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул. Володимирська, 68.


Автореферат розісланий "5 " травня 2008 року.







Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук, доцент В.М.Філоненко

Загальна характеристика дисертаційної роботи

Актуальність роботи. Автоматизація є одним із головних напрямків науково-технічного прогресу та важливим засобом підвищення ефективності виробництва. Сучасне промислове виробництво характеризується зростанням масштабів та ускладненням технологічних процесів, збільшенням одиничної потужності окремих агрегатів та установок, підвищенням вимог до якості продукції, безпеки персоналу та збереження навколишнього середовища. Економічне, надійне та безпечне функціонування складних промислових об'єктів може бути забезпечене за допомогою лише досконалих принципів та технічних засобів управління.

Технічний прогрес в розвитку цукрової промисловості поставив задачу створення систем виключно високої точності та мінімальної складності, що повинні знаходити умови високоефективного ведення процесу за даних обставин. В зв'язку з цим актуальною задачею є подальший розвиток практики впровадження систем автоматичного управління, пов'язаний з розробкою систем, оптимальних за техніко-економічними показниками.

В той же час виникають проблеми науково-технічного характеру, повязані із створенням системи управління технологічним комплексом з високими експлуатаційними характеристиками: формування функціональної структури, визначення технічної структури, вибір критерію оптимального управління технологічним комплексом, розробка структури підзадач із своїми критеріями оптимальності, математичними моделями та обмеженнями, розподіл задач між технічними засобами та ін. Ці проблеми необхідно вирішувати на базі детального вивчення характеристик обєкта управління, показників його функціонування. Показники якості системи управління повинні однозначно співвідноситись з властивостями обєкта і забезпечувати заданий або оптимальний режим роботи. Дифузійні установки на цукрових заводах є визначальними технологічними апаратами, від роботи яких залежить ефективність функціонування комплексу в цілому.

Таким чином, розробка нових підходів при управлінні підсистемами технологічного комплексу цукрового заводу на основі принципів координації та адаптації є актуальною науково-технічною проблемою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у рамках держбюджетної науково-дослідної роботи Міністерства освіти і науки України "Наукові основи створення автоматизованих систем управління для комп'ютерно-інтегрованих виробництв харчової промисловості".

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є підвищення техніко-економічних показників функціонування колонної дифузійної установки (КДУ) цукрового заводу і зменшення витрат енергоносіїв за рахунок створення автоматизованої системи управління з використанням алгоритмів координації та адаптації.

Для досягнення вказаної мети визначені такі основні задачі:

  • провести системний аналіз об'єкта;

  • виділити підсистеми, які характеризують технологічні процеси в КДУ та визначити можливості підвищення ефективності їх взаємодії;

  • розробити комплекс математичних моделей для оцінки ефективності процесу екстрагування, дослідити статичні та динамічні режими та їх вплив на показники роботи дифузійної установки;

  • розробити алгоритми та структуру системи управління з використанням методів координації та адаптації;

  • розробити інформаційне та програмне забезпечення підсистем координації та адаптації.

Обєкт дослідження – процес дифузії, що відбувається на неперервно діючих дифузійних установках колонного типу цукрових заводів.

Предметом дослідження є системи автоматизованого управління КДУ цукрових заводів.

Методи дослідження. Методи, які використовуються для вирішення задачі, базуються на положеннях сучасної теорії автоматичного керування, методах системного аналізу, оптимального управління, методах оптимізації, імітаційного моделювання. Вірогідність основних теоретичних положень і результатів перевірялась з використанням математичного моделювання та експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. При вирішенні поставлених задач одержані нові наукові результати:

  • на основі системного аналізу об'єкта вперше показано, що в дифузійній установці можна виділити підсистеми, що характеризують фізико-хімічні, теплові та гідродинамічні процеси та існують можливості їх координації для підвищення техніко-економічних показників функціонування КДУ;

  • виведено динамічну адаптивну математичну модель теплообмінної частини колонної дифузійної установки, зокрема в просторах параметрів стану;

  • визначено можливості оперативної оцінки ефективності роботи дифузійної установки за новим критерієм , що характеризує загальні зміни витрат виробництва в дифузійному відділені заводу по відношенню до базового варіанту, тис.грн;

  • вперше розроблено структуру системи автоматизованого управління КДУ з використанням принципів, методів та алгоритмів координації і адаптації;

  • розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення системи управління колонною дифузійною установкою неперервного типу.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами теоретичних та експериментальних досліджень розроблена система автоматичного управління процесом екстрагування цукру з буряка (одержано деклараційний патент) та спосіб автоматичного управління процесом дифузії (одержано деклараційний патент). На основі алгоритмів координації та