Системи керування трьохполочним газовим реактором у виробництві аміаку з моделлю. розробка алгоритму
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-283-3-47-52Ключові слова:
математиччна модель, складні технологічні об’єкти, інформаційно-логічна схема, об’єкт керуванняАнотація
В цій роботі представлений підхід до розробкисистеми керування з моделлю газового реакторусинтезу аміаку. Комбінована форма моделі дозволяєвикористовувати переваги як експериментально-статистичного, так і детермінованого підходів, щозабезпечує високу адекватність, легкуадаптованість і широкий спектр застосувань —ключові аспекти при оптимізації та керуванніскладними технологічними об’єктами. Звикористанням цього підходу створена модельтриполичного газового реактору синтезу аміаку. Наоснові отриманих результатів розробляютьсяпрограми для реалізації запропонованих алгоритмів вавтоматизованій системі керування виробництвомаміаку, а також здійснюється їх адаптація длявиробничих умов. Впровадження даної системидозволить звузити діапазон параметрівтехнологічного процесу навколо оптимальногозначення, що приведе до значного економічногоефекту. Було розроблено уточнену інформаційно-логічну схему газового реактору синтезу аміаку, якадозволила детально описати внутрішні зв’язкиоб’єкта керування та оцінити їх вплив на вихіднікоординати реактору. Створено алгоритм роботисистеми керування з моделлю газового реакторусинтезу аміаку, отримано загальний виглядматематичної моделі реактору з вбудованимвнутрішнім теплообмінником, що дало змогувизначити рівняння критерію оптимальностіроботи реактору. Запропонований підхід дозволяє,вирішивши оптимізаційну задачу, визначити такізначення витрат "холодних" байпасів, при якихреактор працюватиме в умовах, близьких дооптимальних. Це забезпечує швидкий перехідсистеми до області, близької до оптимальної. Післяцього оптимальне значення концентрації метанолуна виході реактору синтезу визначається методомХука-Дживса. моделі для наступної оптимізації йкерування складним технологічним об’єктом.Виконано аналіз технологічного процесу синтезуаміаку як об’єкта керування. Розробленаматематична модель полки газового реакторусинтезу аміаку. Розроблена математична модельвнутрішнього теплообмінника. Розробленоматематична модель газового реактора синтезуаміаку. Для визначення невідомих параметрівматематичної моделі запропоновано системутестових впливів на трьохполочний газовий реакторшляхом змін витрат синтез-газу по холодним байпасам на відому фіксовану величину. Отриманоаналогічне рівняння четвертого ступеня, що повязуєконцентрацію аміаку на виході трьохполочногореактора з технологічними параметрами.Запропоноване рівняння може бути використано длярозв’язування оптимізаційної задачі. На підставіотриманих результатів розробляються програмидля реалізації запропонованих алгоритмів в АСУ ТПвиробництва аміаку.
Посилання
1. В.А. Бейнарович. Самонастраивающиеся системы с эталонной моделью. Доклады ТУСУРа, № 1 (21), часть 1, июнь 2010 с.67-69
2. О.В. Засядьвовк, А.В. Писаренко, Синтез екстремальних систем керування ISSN 1811-4512. ElectronComm 2014, Vol. 19, №3(80)
3. С. Д. Земляков, В. Ю. Рутковский, Алгоритм функционирования адаптивной системы с эталонной моделью, гарантирующий заданную динамическую точность управления нестационарным динамическим объектом в условиях неопределенности, Автомат. ителемех., 2009, выпуск 10, 35–44
4. Method for on–line identification of a first orderplus dead–time process model, Electronic Letters,31(15), 1297–1298.https://doi.org/10.1049/el:19950865 Mandloi, R.,& Shah, P. (2015).
5. Verhaegen M. Filtering and System Identification:A Least Squares Approach. 2 nd ed. / M.Verhaegen, V. Verdult. — Cambridge UniversityPress, 2012. — 422 p.
