Введение к работе
Актуальность темы. Развитие современной химической промышленности характеризуется созданием все более сложных химико-технологических процессов, реализуемых с помощью крупнотоннажных установок, вследствие чего каждый выход из строя оборудования становится дороже, а определение причин неудовлетворительной работы оказывается все более и более трудным. По мере увеличения единичных мощностей установок возрастет общие расходы сырья и энергии, ужесточатся требования к безаварийности, что вызывает настоятельную необходимость как (*->лее раннего обнаружения нарушений и правильной их диагностики, так .: обеспечение оптимального управления технологическими объектами управления (ТОУ) в условиях тех или иных неполадок.
Перечисленные факторы ососэнно характерны для высокопроизводительных процессов, существенней особенностью которых является использование большого числа малонадежных параллельно р^ботахшх' аппаратов, что ЕыгыЕзет необходимость при выборе оптимальных управлений учитывать изменение их технического состояния, а тага возможность выхода их из строя на горизонте управления.
Стаете с тем современные подходы к оптимальному управлению
технологическими процессами (ТП) строятся, в основном, на предпо
ложении их нормального функционирования и не учитывают случайных
изменений в условиях работы ТОУ; существующие же методы контроля
не способны обнарукивать и идентифицировать возникающие неисправ
ности. Теории ке и методов диагностического управления'динамичес
кими системами, то есть управления технологическими процессами с
учетом поставленных диагнозов о состоянии оборудования, фактичес
ки нет. *' '.
В связи с' этим, актуальным оказывается разработка и внедрение более совершенных методов оптимального диагностического управления . позволяющих идентифицироЕзть случайные изменения состояния ТОУ и использоезть информацию об этом состоянш для оптимизации функционирования ТП.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка методов и алгоритмов оптимального диагностического управления и последующая их реализация на примере автоматизации процесса паровой конверсии нзфты в производстве аммиака.
Методы исследования. В процессе решения поставленной задачи в работе использовались аппарат теории автоматического управления, теории вероятностей, методы математического моделирования и мзтематической' статистики.
Научная новизна. Разработан метод допустового диагностирования технологического состояния ТОУ, основанный на построении ку-сочнолшейного множества допустимых: управлений ТОУ, гарантирующе-го принадлежность показателей качества функционирования заданной области.
Предложен метод диагностирования технического состояния ТОУ, базирующийся на вычислении априорной вероятности безотказного функционирования ТП и прогнозе состояния оборудования на горизонте управления.
Построена математическая модель процесса паровой конверсии нафты, характеризующая зависимость показателей качества функционирования ТП от управляющих переменных и действующих возмущений.
Поставлена :і решена задача оптимального диагностического упрзвлеш'я технологическим процессом паровой конверсии, П03ВОЛЯЕ-щая в зависимости от технического состояния реакторов, оптимальным образом распределять сырье между параллельно работающими агрегатами паровой конверсии.
Практическая значимость. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение управляющей подсистемы АСУТП, позволявшее диагностировать техническое и технологическое состояния ТОУ, моделировать процесе паровой конверсии, проводить параметрическую идентификацию модели, определять оптимальные режимы процесса конверсии нафты.
Практическая ценность результатов работы состоит в том, что разработанные метода и алгоритма диагностического управления могут применяться при решении задач комплексной автоматизации др. -гих химических производств с малонадежным оборудованием.
Разработанное программное обеспечение оформлено в виде ксал-лекса прикладных программ и передано для внедрения на Ю "інгарс-кнефтеоргеинтез".
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на VIII Всероссийсктй научно-технической конференции "Математические метода в химии" (г. Тула, т'і93г.), научно-тэхъл-ческих конференциях ШСЫа и заседаниях научного семинара кафедры
"Техяическая кибернетика и автоматика" МИШ в 1990 - 1993гг.
Публикации. По тема диссертации'опубликованс 5 работ, список которых приведен в заключительной часта автореферата.
Структура и объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, перечня используемой литвраіурн и приложения. Работа изложена на I5Sстраницах машинописного текста, содержит 25 рисунков и 9 таблиц. Список литературы зключает 115наименований. Приложение объемом 2 машинописных страниц.