Автоматизация процессов переработки нефти

Книга состоит из девяти глав, впервые освещают современные ТП нефтепереработки с полными развернутыми схемами автоматизации этих процессов. К их числу отнесены процессы обезвоживания и обессоливания на установках ЭЛОУ-АТ и ЭЛОУ-АВТ, а также процессы перегонки нефти на установках АТ и АВТ (глава 3). В главе 4 рассматривается автоматизация каталитических процессов переработки бензино-вых фракций (процессов изомеризации легких бензиновых фракций, каталитического риформинга, катали-тического крекинга и гидрирования непредельных углеводородов). Глава 5 посвящена автоматизации про-цессов гидрооблагораживания нефтяных фракций, процессов гидроочистки моторных топлив, гидрокрекин-га и гидротермических процессов. В главе 6, описывающей автоматизацию термических процессов, рас-сматриваются процессы УЗК, термического крекинга, висбрекинга и пиролиза. В главе 7 изучаются вопросы автоматизация процессов производства водорода и серы, а в главе 8 – автоматизация процессов компаунди-рования моторных топлив (процессов компаундирования бензина, дизельных и печных топлив). Глава 9 по-священа вопросам взрыво – и пожаробезопасности нефтеперерабатывающих заводов.

Учебное пособие предваряют главы 1 и 2, в которых представлена структура распределенных сис-тем управления нефтеперерабатывающих заводов (глава 1) и структурные схемы процессов переработки нефти.

Книга предназначена специалистам по автоматизации ТП, инженерам и технологам нефтеперераба-тывающих заводов, сотрудникам проектных организаций и НИИ, студентам, аспирантам и преподавателям профильных ВУЗов.

Http://avtprom. ru/avtomatizatsiya-protsessov-neftepererabo

С каждым годом проблема истощения крупных месторождений на территории России становится все острее, в связи с чем многократно возрастает и важность эффективного использования низкона.

В рамках цифровизации в 2018 году «Славнефть-Мегионнефтегаз» планирует внедрить ряд инновационных информационных систем. Проекты касаются различных направлений деятельности. В их чис.

С 2013 года в немецком Вормсе выпускают моторное масло бренда ROWE. Всего за год компания выпускает не менее 100 тысяч тонн смазки. При этом присадки и базовое масло з.

Эксперты завершили выездную оценку деятельности эколого-аналитической лаборатории нефтеперекачивающей станции Вагай Ишимского районного нефтепроводного управления (РНУ.

Ранее на украинских НПЗ перерабатывалось от 24 млн тонн нефти (данные за 2004 год) до 10 млн тонн (2010 год). В последние годы ежегодные объемы переработки нефти в Украине соста.

В 2017 году специалисты Омского НПЗ реализовали 29 мероприятий в области повышения производственной эффективности. Совокупный экономический эффект по итогам года составил 2, 3 млрд ру.

«Славнефть-Мегионнефтегаз» тестирует аналитический комплекс на основе нейросети

«Славнефть-Мегионнефтегаз» тестирует аналитический комплекс на основе нейросети

Основной вид деятельности компании Делкам-Урал – автоматизация технологических процессов и промышленные системы автоматизации. Промышленная автоматизация уменьшает численность обслуживающего оборудова.

Официальный партнер фирмы Сименс в области автоматизации технологических процессов. Специализация: разработка и поставка автомобильных, вагонных, многокомпонентных весов и дозаторов, весы для взвешиван.

АВТОМАТИЗАЦИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ, ВНЕДРЕНИЕ И СОПРОВОЖДЕНИЕ ПРОДУКТОВ 1С. Торгово-кассовое оборудование. IT-поддержка компьютерной техники.

Виды деятельности: Автоматизация ресторанного бизнеса на платформах iiko и Трактиръ. Автоматизация торговли на платформе 1С. Автоматизация гостиниц и отелей. Продажа программного обеспечения для кафе, .

Очистка сливных ям, туалетов и продувка канализаций Быстро и качественно! Своевременная и качественно выполненная очистка избавит Вас от проблем в будущем, а с нашей командой весь процесс будет макси.

МАГАЗИН С НАМИ С ДОСТУПНЫМ ЦЕНЫ СЕГОДНЯ. Мы предлагаем лучший онлайн-сервис как в оптовой, так и в розничной торговле. Мы заверяем вас в удовлетворении 100%, и мы предоставляем гарантию подли.

Бензины предназначены для применения в поршневых двигателях внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (от искры). В зависимости от назначения их разделяют наавтомобильные и авиационные. Нес.

Масло ГК (ТУ 38.1011025-85) производится из сернистых парафинистых нефтей с применением процесса гидрокрекинга, содержит присадку Ионол. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, высокой стабильн.

О нас в цифра; 1 3 дня от замера до установки Ваши новые окна будут готовы и установлены через 3 дня после заявки 2 За 10 лет мы изготовили и установили более 63000 окон и балконных рам 3 Наценка 0 р.

Http://www. benzol. ru/avtomatizatsiya-protsessov-neftepererabotki-ermolenko. htm

Для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования по специальноcти 240134 «Переработка нефти и газа»

УДК 665.6(075.32) ББК 35.514я723 С677 Рецензент — преподаватель специальных дисциплин, председатель цикловой комиссии «Автоматизация» ГОУ СПО Колледжа автоматизации и электроники № 27 М. В. Галкина Сотскова Е. Л.

С677 Основы автоматизации технологических процессов переработки нефти и газа : учебник для студ. учреждений сред.

ISBN 978-5-4468-0294-4 Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальности 240134 «Переработка нефти и газа», ОП.09 «Основы автоматизации технологических процессов».

Изложены основы управления технологическими процессами, вопросы технического обеспечения систем автоматизации. Приведены примеры типовых схем автоматизации. Рассмотрены вопросы проектирования систем управления технологическими процессами, как на базе локальных средств автоматизации, так и с применением средств вычислительной техники.

Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

УДК 665.6(075.32) ББК 35.514я723 Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается Сотскова Е. Л., Головлева С. М., 2014 Образовательно-издательский центр «Академия», 2014 Оформление. Издательский центр «Академия», 2014 ISBN 978-5-4468-0294-4 Уважаемый читатель!

Данный учебник является частью учебно-методического комплекта по специальности «Переработка нефти и газа».

Учебник предназначен для изучения общепрофессиональной дисциплины «Основы автоматизации технологических процессов».

Учебно-методические комплекты нового поколения включают в себя традиционные и инновационные учебные материалы, позволяющие обеспечить изучение общеобразовательных и общепрофессиональных дисциплин и профессиональных модулей. Каждый комплект содержит учебники и учебные пособия, средства обучения и контроля, необходимые для освоения общих и профессиональных компетенций, в том числе и с учетом требований работодателя.

Учебные издания дополняются электронными образовательными ресурсами. Электронные ресурсы содержат теоретические и практические модули с интерактивными упражнениями и тренажерами, мультимедийные объекты, ссылки на дополнительные материалы и ресурсы в Интернете. В них включен терминологический словарь и электронный журнал, в котором фиксируются основные параметры учебного процесса: время работы, результат выполнения контрольных и практических заданий. Электронные ресурсы легко встраиваются в учебный процесс и могут быть адаптированы к различным учебным программам.

Предисловие Системы автоматического управления являются неотъемлемой частью технического оснащения современного производства. Вопросам автоматизации нефтехимических производств при этом уделяется особое внимание. Это объясняется сложностью и большой скоростью протекания технологических процессов, высокой чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, их взрыво – и пожароопасностью.

Технологический процесс и оборудование, в котором он протекает, представляют собой объект управления, а комплекс технических средств и персонал, непосредственно участвующий в управлении, образуют систему управления.

Любой процесс управления складывается из отдельных операций, которые по назначению объединяются в три группы:

2) обработка и анализ полученной информации, на основании чего формируется решение о необходимости и характере воздействий на объект управления;

3) реализация принятого решения, например, путем изменения материальных или энергетических потоков.

Выполнение первого этапа связано с определением значений величин, характеризующих состояние объекта управления: давлений, температур, расходов рабочих сред, уровней в технологических аппаратах, физико-химических показателей перерабатываемых веществ на различных стадиях технологического процесса и т. д.

При ручном управлении человек анализирует состояние технологического процесса, принимает и реализует решения о воздействии на объект.

При ручном дистанционном управлении человек получает информацию о параметрах процесса с помощью систем автоматического контроля и воздействует на процесс на расстоянии с помощью специальных устройств.

При автоматизации процессов переработки нефти, которые в большинстве своем имеют непрерывный характер, большое значение имеет частный случай управления — регулирование. Задача управления при этом сводится к поддержанию заданных или оптимальных значений величин, определяющих протекание технологического процесса. Она решается с помощью локальных систем автоматического регулирования технологических параметров: температуры, состава, уровня, давления и др. От выбора рациональной схемы автоматического регулирования и законов регулирования зависит качество работы таких систем.

Однако при возрастающей сложности задач, которые необходимо решать системам управления на современном предприятии, приходится сталкиваться с проблемой ограниченности функциональных возможностей локальных систем автоматического управления (САУ).

Появление и интенсивное развитие средств вычислительной техники позволило наиболее эффективно обрабатывать и анализировать полученную информацию о состоянии объекта управления. Кроме того, расширились возможности реализации принятых решений о воздействии на объект изменением материальных или энергетических потоков как при нормальной эксплуатации, так и при недопустимых нарушениях в ходе технологического процесса.

Создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) на базе современных средств автоматизации и вычислительной техники стало одним из основных путей повышения эффективности производства.

Широкое использование автоматизированных систем управления позволяет достичь поставленных целей автоматизации технологических процессов: увеличения производительности технологического оборудования; экономии топлива, сырья, материалов;

Увеличения объема продукции за счет роста производительности технологического оборудования без увеличения затрат живого труда; увеличения качества продукции; достижения оптимальных режимов работы технологического оборудования.

При решении задачи автоматизации в первую очередь выбирают управляющую систему, т. е. определяют степень участия людей в процессе управления, использования автоматических устройств и средств вычислительной техники.

Одной из основных задач при разработке проекта автоматизации является определение целесообразного уровня и объема автоматизации данного производства. В зависимости от этих факторов при создании проекта автоматизации могут разрабатываться локальные системы автоматизации и автоматизированные системы управления технологическими процессами с применением средств вычислительной техники.

Должен быть знаком и с основами автоматизации производственных процессов, и с современными средствами автоматизации. Это позволит ему грамотно формулировать требования к разрабатываемой системе управления конкретным технологическим процессом. Знание методики проектирования схем автоматизации на базе как локальных средств автоматизации, так и с использованием технических средств АСУТП, может оказать ему неоценимую помощь и в работе с технической документацией, и при разработке и совершенствовании технологии производства.

ПРОЦЕССАМИ раздел Глава 1. Основные понятия управления технологическими процессами Глава 2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами Глава 1

Любая технологическая операция или их совокупность, выполнение которых ведет к достижению намеченной цели, называется технологическим процессом. Технологический процесс может включать в себя механические операции, электрические цепи, химические реакции, передачу теплоты и др.

В химической технологии определяющими являются две группы процессов: процессы разделения и собственно химические процессы.

К процессам разделения относятся процессы ректификации, абсорбции, экстракции и др. Они могут осуществляться в тарельчатых, насадочных, насадочных пульпационных колоннах и т. п. К химическим процессам относятся процессы конверсии, синтеза, полимеризации и др. Они, в свою очередь, могут протекать в одном из классов химических реакторов: проточных с мешалкой, трубчатых и др.

Кроме основных процессов существуют и вспомогательные, связанные с подводом (или отводом) энергии, транспортом рабочих веществ, например использование теплоты реакции, компрессия газа и т. п.

Механизация — внедрение в производство машин и агрегатов, облегчающих физический труд человека. Роль человека в механизированном производстве сводится к управлению механизмами.

Одна лишь механизация технологических процессов, характеризующихся многотоннажностью, высокими скоростями протекания и сложностью, не приводит к нужным результатам. Объясняется это тем, что человек быстро утомляется при необходимости управлять множеством механизмов; кроме того, на результатах управления сказывается и субъективный подход разных людей к решению одной и той же задачи. Поэтому возникает необходимость в автоматизации технологических процессов.

Автоматизация — комплекс мероприятий по внедрению в производство технических устройств, которые способны управлять процессом без непосредственного участия человека. Роль оператора при этом сводится к контролю за работой автоматических устройств. Информация о технологическом процессе, полученная при помощи средств автоматического контроля, является необходимым условием для осуществления функции управления. Понятие «автоматизация» может быть применено как к какому-либо технологическому аппарату (например, автоматизация трубчатой печи), так и к процессу, протекающему в нем (например, автоматизация процесса нагревания).

Автоматизации в большей степени поддаются непрерывные технологические процессы, в том числе процессы переработки нефти.

Управление — совокупность действий, которые выбираются в зависимости от определенной информации и направлены на поддержание или улучшение условий функционирования объекта в соответствии с поставленной целью управления. Объект, на который направлено управление (или управляющее воздействие), называется объектом управления.

Управление может осуществляться как человеком, так и специальными техническими средствами. Вместе они образуют систему управления.

Итак, система управления (рис. 1.1) представляет собой совокупность объекта управления и управляющей системы. Состояние объекта может изменяться в результате проявления различных внешних факторов. Задача управляющей системы заключается в приведении объекта в заданное состояние.

В зависимости от степени участия человека в управлении все системы управления можно разделить на следующие:

Системы ручного управления. Здесь функции управления полностью выполняет человек (оператор). Например, управление вручную задвижками, включение и выключение насосов кнопочными выключателями и т. д. Ручное управление обычно применяют во время пусконаладочных работ на технологическом объекте;

В автоматизированных системах управления (АСУ) функции распределены между человеком и автоматическими устройствами;

Системы автоматического управления работают без участия человека.

Рис. 1.1. Упрощенная структурная схема системы управления Рис. 1.2. Принцип построения систем управления технологическим объектом Качественной оценкой работы САУ является показатель эффективности, например соответствие физико-химических свойств конечного продукта технологического процесса заданным. Поддержание требуемого значения показателя эффективности является целью управления. Частный случай САУ — система автоматического регулирования (САР), где управление объектом осуществляется автоматическим регулятором.

Возможность создания системы управления технологическим процессом определяется следующими основными принципами автоматизации:

Повышение экономической эффективности производства — при несоблюдении этого принципа автоматизация становится неэкономичной, нецелесообразной;

Общее упорядочение — в результате мер по упорядочению организация производства поднимается на более высокий качественный уровень;

Принцип соответствия — означает гармоничное соответствие между потребностями автоматизируемого объекта и возможностями системы управления;

Принцип единообразия — означает унификацию и стандартизацию элементов системы управления.

При построении любой системы управления можно выделить основные действия, которые должны быть исполнены в результате ее функционирования (рис.

Контроль состояния объекта управления (сбор и обработка информации об объекте);

Анализ полученной информации и принятие решений о необходимости проведения мероприятий, обеспечивающих требуемое качество технологического процесса;

Реализация принятых решений путем непосредственного воздействия на объект управления.

При контроле состояния объекта оценивают: текущие значения и отклонения технологических параметров; параметров, определяемых расчетным путем, и их отклонения; оперативные техникоэкономические показатели процесса и их отклонения; состояние оборудования.

На основе полученной информации производится анализ текущего состояния объекта, вырабатываются решения по оптимизации процесса, координируются материальные потоки, формируются рекомендации по реализации принятых решений. Воздействием на объект управления достигают желаемого хода технологического процесса.

1.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ Технологический объект управления (ТОУ). Это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим регламентам технологического процесса. Типичными для нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) объектами управления являются печи, реакторы, ректификационные колонны, сепараторы и другие технологические аппараты. В качестве объектов управления (регулирования) могут рассматриваться и сами процессы, протекающие в них (тепловые, химические, массообменные и др.).

Технологические процессы, осуществляемые на предприятиях химической промышленности, характеризуются большим разнообразием параметров. Однако все они с точки зрения управления процессами могут быть разделены на две большие группы: выходные и входные переменные (рис. 1.3). Выходными переменными Y (y1, …, yn) могут быть как показатели, характеризующие качество готового продукта (например, состав конечного продукта), так и сводные экономические показатели процесса (например, себестоимость или затраты на производство конечной продукции).

В тех случаях когда в ходе технологического процесса определение качества готового продукта затруднено, выходной переменной принимается тот показатель процесса, по которому косвенным путем может быть определен данный показатель качества. Например, при невозможности измерения концентрации целевого продукта в реакторе выходной переменной считают температуру в реакторе, так как существует связь между температурой процесса и концентрацией готового продукта.

Совокупность значений всех параметров технологического процесса называют технологическим режимом, а совокупность значений параметров, обеспечивающую решение задачи, поставленной при управлении процессом, — нормальным технологическим режимом.

Нормальный технологический реРис. 1.3. Параметры, характери – жим задают в виде технологической зующие технологический объ – карты. В карте приводится перечень параметров процесса, которые ект управления необходимо поддерживать на определенном уровне, с указанием допустимых диапазонов их изменений.

Те параметры, под воздействием которых изменяются выходные переменные процесса, называются входными переменными.

Входные переменные, в свою очередь, делятся на управляемые U (u1, …, un) и неуправляемые Xв (xв1, …, xвm) переменные. Управляемые входные переменные оператор может контролировать и изменять по своему усмотрению, например, производительность установки. Неуправляемые переменные (возмущения) нельзя изменить по желанию оператора. Реальные объекты управления в большей или меньшей степени подвергаются возмущающим воздействиям, которые нарушают нормальный ход технологического процесса.

Внешние возмущающие воздействия обусловлены изменением входных параметров, некоторых выходных параметров, а также параметров окружающей среды. Например, изменение давления греющего пара приведет к изменению температуры нагреваемого продукта на выходе теплообменника — выходного параметра процесса нагрева.

Изменения параметров окружающей среды (например, температуры, давления) наиболее сильно влияют на технологический процесс при установке аппаратов под открытым небом.

Внутренние возмущающие воздействия возникают в самом объекте управления при изменении характеристик технологического оборудования (например, изменение активности катализатора, загрязнение и коррозия внутренних поверхностей аппаратов и т. д.).

Изменения входных параметров (переменных процесса) приводят к изменениям режимных параметров, характеризующих условия протекания процесса внутри аппарата.

Сложность управления современными ТОУ заключается в том, что они постоянно подвергаются возмущающим воздействиям, особенно внешним. Управление технологическим объектом заключается во внесении таких управляющих воздействий, которые компенсируют возмущения и тем самым обеспечивают достижение цели функционирования ТОУ в сложных производственных условиях. Управляющие воздействия Z (z1, …, zn) выбираются из числа управляемых входных переменных U (u1, …, un).

Поясним это на примере. Одним из самых распространенных технологических аппаратов является кожухотрубный теплообменник (рис. 1.4, а), в котором идет процесс нагрева (охлаждения) продукта при передаче теплоты от теплоносителя (жидкость, пар).

А — функциональная схема; б — структурная схема По трубам теплообменника движется нагреваемая жидкость, в межтрубное пространство подается греющий пар. Качество работы аппарата определяется температурой жидкости на выходе из теплообменника Т ж. Температура жидкости на выходе из тевых – &nbsp– &nbsp–

Пара в рубашку аппарата Gп, расхода Gж и температуры Т ж жид – вх кости на входе в аппарат, физических свойств потоков, давления пара Рп в нагнетательной линии. Таким образом, в кожухотрубном теплообменнике как объекте управления могут быть выделены следующие параметры: выходной (регулируемый) параметр — Т ж, входные параметры — Gп, Gж, Т ж, Рп. Из числа входных певых вх ременных Gп, Gж — управляемые входные переменные (u1 и u2 соответственно), Т ж, Рп — неуправляемые входные переменные (x1 вх и x2 соответственно). Изменение расхода пара Gп наиболее сильно сказывается на температуре продукта на выходе из теплообменника Т ж. Поэтому расход пара Gп является управляющим воздейвых – &nbsp– &nbsp–

Возмущения по отношению к регулируемому параметру Т ж (y) вых (рис. 1.4, б ).

С точки зрения автоматизации и управления объекты химической технологии подразделяют по следующим признакам: тип технологического процесса, проводимого в аппаратах; характер технологического процесса; степень сложности ТОУ; характер параметров управления.

По т и п у т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а ТОУ химической промышленности классифицируют следующим образом:

Гидромеханические — перемещение жидкостей и газов, разделение неоднородных систем, перемешивание, очистка газов;

Массообменные — ректификация, абсорбция, адсорбция, сушка, экстракция;

Механические — измельчение, дозирование, перемещение твердых материалов;

Технологические процессы одного типа могут отличаться аппаратурным оформлением и свойствами перерабатываемых веществ, однако все они протекают по одним и тем же законам и характеризуются аналогичными зависимостями между параметрами. Это дает возможность разработать типовое решение по их автоматизации, которое с незначительными изменениями, вызванными особенностями ТОУ, может быть применено для всех процессов данного типа.

Во многих ТОУ проводятся процессы, подчиняющиеся нескольким законам. Например, технологический процесс в ректификационной колонне подчиняется законам гидродинамики, тепло – и массопередачи. Естественно, что управлять таким процессом гораздо сложнее.

Х а р а к т е р т е х н о л о г и ч е с к о г о п р о ц е с с а определяется по временным режимам работы технологического оборудования.

По данному признаку ТОУ подразделяются на ТОУ с непрерывным характером производства, с периодическим (дискретным) характером производства и со смешанным характером производства.

Большая часть объектов управления химической технологии (нефтеперерабатывающие установки, производства синтетического каучука и др.) относятся к ТОУ с непрерывным характером производства. В таких установках сырье и реагенты поступают практически безостановочно, а технологический режим после пуска ТОУ устанавливается постоянным на длительные сроки (неделя, месяц, квартал, год).

Характерной особенностью периодических (дискретных) производств является то, что длительность технологических операций в таких ТОУ незначительна (минуты, часы), при этом возникает необходимость частой смены технологических режимов, изменения маршрутов материальных и энергетических потоков. Это значительно осложняет решение вопросов автоматизации периодических процессов. Такие производства преобладают на шинных, резинотехнических, лакокрасочных заводах.

Для ТОУ со смешанным характером производства характерно наличие как непрерывных, так и дискретных процессов. Примерами таких производств являются некоторые производства синтетических волокон, удобрений.

По с т е п е н и с л о ж н о с т и ТОУ можно подразделить на простые и сложные объекты. У простых объектов различают один управляемый входной параметр (u) и один выходной параметр (y).

Совокупности простых процессов составляют сложные объекты управления. Сложные объекты характеризуются несколькими взаимосвязанными параметрами. В производственных процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей отраслей промышленности примерами простых объектов регулирования могут служить теплообменные аппараты, конденсаторы. Примерами сложных объектов служат ректификационные колонны, химические реакторы.

Степень сложности ТОУ определяется информационной емкостью объекта, т. е. количеством технологических параметров, участвующих в управлении. Классификация объектов по данному признаку приведена в табл. 1.1.

По х а р а к т е р у п а р а м е т р о в у п р а в л е н и я различают объекты с сосредоточенными и распределенными параметрами.

В объектах с сосредоточенными параметрами значения регулируемых величин в любой момент времени одинаковы во всех точках аппарата. Например, реактор с интенсивным перемешиванием является объектом с сосредоточенными параметрами, так как в нем отсутствуют градиенты температур и концентраций как по высоте, так и по сечению аппарата. В объектах с распределенными параметрами в различных точках аппарата в один и тот же момент времени значения регулируемых величин неодинаковы. К таким объектам относятся трубопроводы большой протяженности, статическое давление газа или жидкости в которых уменьшается в направлении Таблица1.1.КлассификацияТОУпоинформационнойемкости

Движения потока вещества вследствие потерь энергии на преодоление гидравлического сопротивления его участков; теплообменники и нагревательные печи с трубчатыми змеевиками, в которых температура нагреваемого продукта также неодинакова по длине.

На все процессы, происходящие в замкнутом контуре регулирования, влияют свойства объекта регулирования и характеристика регулятора. Некоторые свойства объектов регулирования благоприятствуют качественному регулированию, некоторые — нет.

Знание свойств конкретного объекта управления является необходимым условием построения эффективной системы управления им. Недооценка свойств объектов может привести к тому, что даже сложные схемы регулирования не смогут обеспечить требуемого качества регулирования.

Основными свойствами объектов управления являются нагрузка, емкость, самовыравнивание, запаздывание.

Все объекты регулирования характеризуются тем, что через них непрерывно протекают вещество или энергия Нагрузка — количество вещества или энергии, которое может пройти через объект в единицу времени. Так, нагрузкой резервуара является расход протекающей через него жидкости, нагрузкой теплообменника — количество теплоты, уносимой из теплообменника нагретым продуктом. Изменение нагрузки приводит к изменению выходного (регулируемого) параметра объекта. Чтобы поддержать параметр на заданном значении, нужно изменить приток вещества или энергии в объект в соответствии с новым значением нагрузки.

По величине нагрузка может быть большой или малой, возможно быстрое или медленное изменение нагрузки, нагрузка на объект может изменяться часто или редко. Самыми неблагоприятными видами с точки зрения управления объектами являются большие по величине, быстрые и частые изменения нагрузки на объект.

В качестве примера рассмотрим ресивер (рис. 1.5, а). Изменение производительности установки (отбор газа из ресивера) Qр приводит к изменению давления внутри аппарата. Если, предположим, произошло мгновенное увеличение отбора газа, то давление в аппарате существенно упадет. Восстановить давление газа возможно увеличением притока газа в ресивер Qп, для чего потребуется длительное время, в течение которого могут произойти необратимые явления в аппарате. К аналогичному результату может привести резкое или частое изменение нагрузки. Чем более резко изменяется нагрузка, тем быстрее изменяется регулируемый параметр, что осложняет регулирование.

Ручное (а, б ) и автоматическое (в, г) регулирование давления в ресивере:

А, в — функциональные схемы; б, г — структурные схемы; 1 — трубопровод на входе; 2 — вентиль на входе; 3 — ресивер; 4 — вентиль на выходе; 5 — трубопровод на выходе; 6 — манометр; 7 — затвор клапана; 8 — мембранное устройство с пружиной; д — графики изменения нагрузки: 1, 2 — линии Наиболее неблагоприятный случай — мгновенное нарушение баланса притока и расхода — ступенчатое возмущение (линия 1 на рис. 1.5, д).

Любой другой характер возмущения благоприятнее для регулирования. Поэтому если расчет системы удовлетворяет заданным требованиям качества регулирования при ступенчатом возмущении, то при реальных плавных возмущениях (линия 2 на рис. 1.5, д) качество регулирования будет лучше.

Емкостью объекта регулирования называется количество содержащегося в нем в рассматриваемый момент вещества или энергии.

Емкость характеризует способность объекта накапливать вещество или энергию. Объект может обладать емкостью лишь при наличии устройств, создающих сопротивление материальному или энергетическому потоку (задвижки на трубопроводах, тепловая изоляция печей и т. д.). Чем больше при этом геометрические размеры сосуда, масса нагреваемых элементов конструкции печи, тем больше соответствующая емкость объекта. Так, например, если бы тепловой объект — печь, где регулируется температура, — не имел бы тепловой изоляции, то тепловая емкость не могла бы образоваться, так как все тепло рассеивалось бы.

Емкость объектов характеризует их инерционность — степень влияния входной величины на скорость изменения выходной. Даже ступенчатое изменение входной величины объекта приводит к изменению выходной величины с конечной скоростью.

Количественно емкость объекта оценивается коэффициентом емкости С, характеризующим такое изменение количества вещества или энергии, которое нужно подвести к объекту регулирования или отвести от него для того, чтобы выходная величина объекта изменилась на единицу измерения за единичный отрезок времени.

Чем больше емкость, тем меньше скорость изменения выходной величины объекта, и наоборот:

Q C= (1.1), dy /dt где Q — изменение количества вещества или энергии в единицу времени; y — выходная величина объекта; t — время.

А) гидравлический объект — гидравлическая емкость; Cж = Q ж =, где Qж — расход жидкости на входе в объект; H — уровень dH /dt жидкости в емкости;

Б) пневматический объект — резервуар с газом; C п =, где dP /dt Qг — расход газа на входе в резервуар; Р — давление газа в резервуаре;

В) тепловой объект; C т =, где Qт — тепловой поток; Т — dT /dt температура. Если, например, температура будет мгновенно откликаться на изменение теплового потока (dT/dt ), то Cт = 0, следовательно, объект не обладает емкостью.

Объекты регулирования подразделяются на одноемкостные и многоемкостные.

Одноемкостные объекты широко распространены в химической промышленности. К ним относятся сборники жидкостей, газовые аккумуляторы, жидкостные смесители, теплообменники смешения и т. д. Во всех этих аппаратах количество теплоты или энергии заключено в одном резервуаре. Такие объекты обладают способностью аккумулировать (накапливать) проходящее через них вещество или теплоту. Это выражается в том, что рассогласование потоков вещества на входе и выходе при изменении, например, нагрузки вызывает изменение количества вещества или теплоты в объекте, следовательно, и выходной величины объекта. При этом скорость изменения выходной величины объекта зависит от аккумулирующей способности или инерционных свойств объекта.

Примеры одноемкостных объектов: емкость, из которой жидкость самотеком отводится по трубопроводу, на котором имеется гидравлическое сопротивление, например, вентиль (рис. 1.6, а), а также теплообменник смешения (рис. 1.6, б ).

В многоемкостных объектах можно выделить две или большее число емкостей.

Две последовательно соединенные гидравлические емкости можно рассматривать как двухъемкостный объект, выходной величиной которого является уровень жидкости во втором резервуаре (рис. 1.7).

Наличие сопротивления при передаче теплоты от теплоносителя к нагреваемой жидкости в виде нагревательных труб позволяет рассматривать кожухотрубчатый теплообменник также как двухъемкостный объект.

Самовыравниванием называется свойство объекта приводить к нулю самостоятельно, без участия регулятора, возникший небаланс между притоком и расходом рабочей среды. Регулируемая величина при этом стремится к новому установившемуся значению.

В объектах с самовыравниванием ступенчатое изменение входной величины приводит к изменению выходной величины со скоростью, постепенно уменьшающейся до нуля, что связано с наличием внутренней отрицательной обратной связи. Количественно эта

А — гидравлическая емкость; б — теплообменник смешения; в — временная характеристика объекта

А — схема объекта; б — временная характеристика характеристика определяется степенью самовыравнивания, под которой понимают отношение изменения входной величины объекта х к изменению выходной величины по достижении объектом равновесного состояния y:

Y Чем больше степень самовыравнивания, тем меньше отклонение выходной величины от первоначального положения.

Все объекты, у которых приток или расход рабочей среды связаны с регулируемой величиной некоторой зависимостью, обладают свойством самовыравнивания. У объектов с самовыравниванием (их называют статическими) отклонение параметра вызывает уменьшение причины, которая это отклонение вызвала. Рассмотрим объект, изображенный на рис. 1.6, а. При ступенчатом увеличении притока Qп уровень в емкости сначала начнет изменяться с постоянной скоростью. Но при повышении уровня возрастает гидростатический напор, что, в свою очередь, увеличит расход жидкости из аппарата Qр. Со временем скорость изменения уровня уменьшается, и расход жидкости достигнет текущего значения притока.

Таким образом, в данном объекте существует внутренняя связь между входными и выходными параметрами по схеме Qп Н Qр.

Инерционность такого объекта проявляется в том, что новое значение уровня достигается лишь через некоторое время после мгновенного изменения притока жидкости. Условной количественной оценкой инерционности объекта является значение постоянной времени Тоб. Постоянная времени Тоб — время, в течение которого выходная величина достигла бы постоянного значения, если бы изменялась с постоянной скоростью.

Объекты, в которых входные величины влияют на выходные, а последние не влияют на входные величины, называются нейтральными. Примером такого объекта является резервуар (рис. 1.8, а), из которого насосом постоянной производительности Qр откачивается жидкость. Изменение выходной координаты (уровня) не сказывается на величине стока. Уровень жидкости в емкости может принимать любые значения и быть постоянным лишь при равенстве входного и выходного потоков Qп = Qр. Например, при увеличении притока уровень жидкости в емкости непрерывно возрастает. Такой объект не обладает свойством самовыравнивания, а для оценки его состояния используется скорость изменения выходного параметра — время разгона Тр, за которое выходной параметр изменится от нуля до некоторого условно принятого значения (например, максимального) при заданном изменении входного. Отсутствие самовыравнивания в объектах усложняет задачу регулирования, а его наличие облегчает задачу поддержания выходной величины на заданном значении. В некоторых объектах самовыравнивание так велико, что для поддержания постоянного значения выходной величины объекта вообще не требуется установки регулятора.

Запаздывание объекта выражается в том, что его выходная величина начинает изменяться не сразу после нанесения возмущения, а только через некоторый промежуток времени t, называемый временем запаздывания. Все реальные объекты обладают запаздыванием, так как изменение потоков вещества или теплоты распространяется в объектах с конечной скоростью и требуется время для прохождения сигнала от места нанесения возмущения до места, где фиксируется изменение выходной величины. Запаздывание может достигать довольно больших значений (порядка нескольких десятков минут) в объектах, где протекают тепло – и массообменные проРис. 1.8.

А — схема объекта; б — временная характеристика цессы, и невелико (всего несколько секунд) в объектах, выходные величины которых представляют собой расход или давление жидкостей или газов. Полное время запаздывания объекта определяется как чистым транспортным запаздыванием tтр, так и емкостным (переходным) запаздыванием tемк:

Примером объекта, обладающего чистым транспортным за – портер; 4 — 2 — заслонка; 3 — трансбункер;

Приемный аппарат паздыванием, является ленточный питатель сыпучего материала, схема которого приведена на рис. 1.9. Материал из бункера 1 подается транспортером 3 в приемный аппарат 4. Входной величиной транспортера является поступление сыпучего материала на ленту, количество которого зависит от положения заслонки 2, а выходной — сброс материала в аппарат. Запаздывание ленточного транспортера tтр определяется отношением длины ленты L к скорости ее движения S:

L t тр =. (1.4) S К объектам, обладающим чистым транспортным запаздыванием, относятся также участки трубопроводов с соотношением размеров трубопровода Lтруб /Dтруб 20, где Lтруб — длина трубопровода;

Емкостное запаздывание tемк проявляется в многоемкостных объектах (см. рис. 1.7, а) в том, что скорость изменения выходного параметра в первый момент времени равна нулю в отличие от максимальной у одноемкостного объекта (см. рис. 1.6). Затем она постепенно нарастает, достигает максимума (точка перегиба временной характеристики), после чего вновь убывает до нуля (см. рис. 1.7, б ).

Как правило, наличие запаздывания усложняет задачу регулирования технологической величины в объекте, поэтому в случае необходимости принимают специальные меры для уменьшения его влияния.

В промышленных условиях автоматические системы, а также их отдельные элементы (ТОУ, элементы управляющей системы) могут находиться в равновесных (статических) и неравновесных (динамических) состояниях.

Равновесные состояния характеризуются постоянством во времени входных, промежуточных и выходных величин. При эксплуатации объектов химической технологии равновесные состояния систем нарушаются в результате действия различных возмущений, при этом входные, промежуточные и выходные величины систем изменяются во времени — такое их состояние называют неравновесным. Исследование систем в равновесных и неравновесных состояниях проводят с помощью различных функциональных зависимостей, характеризующих поведение систем. Поведение системы и отдельных ее элементов в установившемся состоянии определяется уравнениями статики, или статическими характеристиками.

Поведение системы в неравновесном состоянии описывается уравнениями динамики (динамическими характеристиками).

Статические характеристики. Зависимость между выходной (регулируемой) и входной величинами объекта управления в равновесном состоянии называется статической характеристикой.

Для объекта управления существует понятие «канал связи». Под каналом связи понимают наличие взаимосвязи между входными и выходными параметрами объекта управления. Статические характеристики можно определять по всем имеющимся в объекте каналам. Например, для теплообменника (см. рис. 1.4) статические характеристики можно определить по следующим каналам: расход пара на входе в теплообменник — температура на выходе теплообменника (Т ж Gп), расход нагреваемого продукта — температура вых на выходе теплообменника (Т ж Gж).

Вых Статические характеристики могут быть заданы аналитически или определены экспериментально. Аналитически статическая характеристика определяется функциональной зависимостью между выходной и входной величинами объекта y = f (x ) (1.5) и может быть получена на основе уравнений материального или энергетического балансов исследуемого технологического процесса.

В качестве примера рассмотрим статическую характеристику емкости (см. рис. 1.6) с притоком и потреблением жидкости, выходным сигналом которой является уровень Н. На линии потребления установлен клапан с постоянным проходным сечением, а после клапана происходит свободный слив жидкости. В этом случае расход на потребление Qр не может изменяться произвольно, а зависит от уровня в емкости. Из гидравлики известно, что эта зависимость имеет вид

Где — коэффициент пропорциональности, зависящий от пропускной способности клапана.

Из уравнения (1.5) получим выражение статической характеристики y = f(x), имея в виду, что

По виду зависимости y = f(x) статические характеристики могут быть линейными и нелинейными. Для большинства промышленных объектов статические характеристики нелинейны. Поскольку расчет нелинейных систем управления сложнее, чем линейных, то статические характеристики ТОУ линеаризуют. Линеаризация заключается в замене участка характеристики в пределах возможного изменения входного и выходного параметров объекта прямой, касательной к статической характеристике в области рабочей точки.

А — статическая характеристика напорного бака; б — линеаризация статической характеристики Наиболее простым является метод графической линеаризации, применяемый в тех случаях, когда статическая характеристика имеет вид плавной кривой. Предположим, что в емкости должно поддерживаться заданное значение уровня H0 с точностью ±H.

Следовательно, рабочим участком статической характеристики служит криволинейный отрезок CАD, в середине которого находится рабочая точка А. В рабочей точке А объекта восстанавливается новая система координат (Н Qр), проводится касательная к исходной кривой статической характеристики, определяется тангенс угла (tg ) наклона касательной к оси Qр, который является коэффициентом усиления объекта по исследуемому каналу связи, т. е.

K y = tg. Полученный таким образом отрезок CАD прямой будет линеаризованной статической характеристикой данного объекта управления. Уравнение линеаризованной статической характеристики в данном случае имеет вид H = K y Qp. (1.8) Математической основой данного метода линеаризации является разложение функции, описывающей статическую характеристику, в ряд Тейлора в окрестности рабочей точки, ограничиваясь линейными членами ряда. Проиллюстрируем возможности этого метода на том же примере.

Разложение функции (1.5) в ряд Тейлора по малым приращениям параметра Qр в окрестности рабочей точки Н0 в ряд Тейлора имеет вид H 1 2H H = H0 + Qp + +. (1.9) Qp 2 Qp 2 Q =Q Q p =Q 0 p 0 – &nbsp– &nbsp–

Qp 2 H0 Q p =Q 0 Графически это уравнение соответствует отрезку прямой CАD на рис. 1.10, б.

Изучение статических характеристик объектов управления позволяет решить вопрос о выборе управляющих (регулирующих) воздействий. Как правило, в качестве управляющего воздействия выбирается такой параметр и канал его внесения, статическая характеристика по которому имеет больший коэффициент усиления.

Динамические характеристики. Поскольку в ТОУ практически непрерывно проявляется действие различных возмущений, проникающих в объект, то выходной параметр изменяется. Так, температура продукта на выходе теплообменника может изменяться вследствие непостоянства температуры и давления греющего пара, колебаний температуры продукта на входе. Поведение объекта в неустановившемся состоянии (в динамике) зависит от его динамических свойств. Динамические свойства объекта проявляются только при изменении его входных сигналов. При этом и выходной сигнал будет изменяться во времени. В зависимости от характера изменения входных сигналов выходной сигнал одного и того же объекта может изменяться по-разному. Поэтому для выявления динамических свойств объекта регулирования необходимо узнать его реакцию на какой-либо определенный вид входного воздействия.

Чтобы можно было сравнивать динамические свойства различных объектов, применяют одинаковые стандартизованные входные воздействия. Наиболее распространены следующие два вида стандартных воздействий: скачкообразные, когда входной сигнал изменяют мгновенно, скачком на определенную величину, а затем поддерживают постоянным (рис. 1.11, а), и импульсные, когда входной сигнал изменяют на очень большую величину в течение очень короткого промежутка времени, а затем возвращают к прежнему значению (рис. 1.11, б ). До подачи стандартного воздействия объект должен находиться в состоянии равновесия, т. е. его входной и выходной сигналы должны быть постоянными во времени. Зависимость выходного сигнала объекта от времени, начиная с момента подачи стандартного воздействия, называется динамической, или переходной, характеристикой.

Динамические характеристики ТОУ также могут быть заданы аналитически и получены экспериментально. Независимо от способа их получения различают следующие виды динамических характеристик: временные характеристики, частотные характери – Рис. 1.11. Виды стандартных возстики и передаточные функции.

Разделяются на кривые разгона б — импульсное и импульсные переходные характеристики. Графики типичных переходных процессов y(t) в промышленных объектах регулирования при скачкообразном входном воздействии приведены на рис. 1.12.

Рассмотрим для примера переходную характеристику емкости с притоком и потреблением жидкости (см. рис. 1.6, а). До подачи стандартного воздействия по расходу на притоке объект находится в состоянии равновесия: приток и потребление одинаковы. Увеличим расход на притоке Qп скачком (см. рис. 1.11, а). Тогда в емкости начнется накопление жидкости и уровень в ней будет возрастать.

Типовые переходные процессы в объектах регулирования при скачкообразном входном воздействии:

А — изменение входного сигнала; б — з — изменение выходного сигнала для различных объектов: б, в — инерционных, г — безынерционного, д — колебательного, е — объекта с запаздыванием, ж — неустойчивого, з — нейтрального; у — выходной сигнал; t — время Скорость роста уровня, очевидно, зависит от разности расходов на притоке и потреблении Qп Qр, и она тем больше, чем больше эта разность. С другой стороны, с ростом уровня в емкости сразу же начнется и увеличение расхода Qp через клапан в соответствии с формулой (1.6). Следовательно, разность расходов на притоке и потреблении будет уменьшаться, а рост уровня замедляться. Увеличение уровня прекратится совсем, когда потребление снова сравняется с притоком и тем самым будет достигнуто новое состояние равновесия объекта.

Аналитически полученные динамические характеристики получают в виде решения математической модели изучаемого объекта, представляющей собой, как правило, систему дифференциальных уравнений. Аналитически можно получить описание динамики для простых объектов.

Из экспериментальных методов исследования наиболее распространено снятие кривой разгона ТОУ. Эта характеристика представляет собой записанное во времени изменение выходного параметра объекта, вызванное однократным ступенчатым изменением входного параметра в разомкнутой системе (т. е. без регулятора).

Такое воздействие выбрано не случайно — оно является наиболее тяжелым возмущением для САР.

Свойства технологических объектов управления и их характеристики определяют аналитическим, экспериментальным и экспериментально-аналитическим методами.

Аналитический метод заключается в составлении математического описания объекта, при котором находят уравнения статики и динамики на основе теоретического анализа физических и химических процессов, протекающих в исследуемом объекте, и с учетом конструкции аппаратуры и характеристик перерабатываемых веществ. При выводе этих уравнений используются фундаментальные законы сохранения вещества и энергии, а также кинетические закономерности процессов химических превращений, переноса теплоты и массы.

Этот метод применяют при проектировании новых технологических объектов, физико-химические процессы которых достаточно хорошо изучены. Аналитический метод позволяет прогнозировать работу объектов в статическом и динамическом режимах, однако сопряжен с трудностями решения и анализа составленных уравнений. Помимо этого требуется проведение специальных исследований для определения численных значений коэффициентов этих уравнений. Упрощающие допущения, принятые при составлении математического описания, сильно влияют на его точность.

Http://net. knigi-x. ru/24raznoe/475163-1-elsotskova-smgolovleva-osnovi-avtomatizacii-tehnologicheskih-processov-pererabotki-nefti-gaza-uchebni. php

Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности 240404

Примерная программа учебной дисциплины «Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 240404 Переработка нефти и газа и является единой для всех форм обучения. Примерная программа служит основой для разработки рабочей программы учебной дисциплины образовательным учреждением среднего профессионального образования.

Дисциплина «Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа» предусматривает изучение технологических объектов управления (ТОУ) и современных методов автоматического управления, контроля и регулирования технологических процессов переработки нефти и газа; приборов и средств автоматизации для управления самого широкого класса технологических процессов; автоматизации производственных процессов, основ автоматизации систем управления технологическими процессами (АСУПТ); применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами.

Примерная программа учебной дисциплины "Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа" предусматривает изучение студентами основ автоматизации в объеме 130 часов, в том числе 40 часов – лабораторно-практические занятия.

· основные характеристики и области применения комплекса технических средств автоматизации;

· применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами.

· выбирать по заданным условиям, по справочной литературе и каталогам средства автоматизации;

· читать и составлять функциональные схемы автоматизации технологических процессов;

· использовать вычислительную технику в управлении технологическими процессами.

Изучение программного материала основывается на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин:

При изучении учебного материала и выполнении контрольных работ необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами.

Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых умений и навыков предусматривается выполнение лабораторно-практических работ в объеме, предусмотренном учебным планом.

Требования к знаниям и умениям студентов приведены после каждой темы соответствующих разделов программы.

После проработки какой-либо темы необходимо для самоконтроля без помощи учебника сформулировать основные принципы и положения изученного материала.

По данной учебной дисциплине каждому студенту необходимо выполнить 3 контрольные работы.

Раздел 1. Основные понятия управления производственными процессами

2.1. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизции

2.5. Типовые схемы контроля, регулирования, сигнализации, блокировки и защиты. Основы проектирования систем автоматического управления (САУ)

Раздел 3. Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа

Раздел 4.Применение вычислительной техники в управлении технологическими процессами

4.3 Построение схем автоматихации технологических процессов с использованием вычислительной техники

· о новейших достижениях и перспективах развития в области автоматизации технологических процессов переработки нефти, газа.

Цели и задачи дисциплины "Автоматизация технологических процессов переработки нефти и газа" .

Развитие автоматизации производств, влияние на качество продукции и повышение эффективности производства. Роль автоматизации в охране окружающей

Среды, экономии энергоресурсов. Использование вычислительной техники в управлении технологическими процессами, новейшие достижения и перспективы развития в области автоматизации технологических процессов переработки нефти и газа.

Данная тема является вводной и должна дать основные понятия об автоматизации производств и технологических процессов.

Технологические процессы переработки нефти и газа связаны с наличием быстропротекающих процессов, большим количеством контролируемых технологических параметров и вредных воздействий на человека, поэтому их автоматизация приобретает особо важное значение. Уровень развития автоматических систем контроля и управления технологическими процессами в значительной мере определяет технический процесс нефтеперерабатывающей промышленности.

Задача автоматизации состоит в осуществлении автоматического управления различными технологическими процессами. Техника управления всеми процессами принципиально одна и та же. Она основана на правилах и законах, общих для этих процессов.

1. Назначение автоматического контроля и автоматического регулирования?

3. Каким образом автоматизация технологических процессов влияет на охрану окружающей среды?

РАЗДЕЛ 1 Основные понятия управления производственными процессами

Определение ТОУ и требования, предъявляемые к ним. Основные воздействия и параметры ТОУ. Классификация ТОУ.

Изучение данной темы необходимо начинать с основного понятия – объект управления. Объект управления – динамическая система, характеристики которой изменяются под влиянием возмущающих и управляющих воздействий. Следует обратить внимание на свойства и основные характеристики объектов управления, а также на принципы их классификации.

· обосновывать выбор параметров управления, регулирования, сигнализации, защиты.

Определение управляющей системы (УС). Классификация УС. Определение систем управления (СУ) и их классификация. Выбор контролируемых, регулируемых, сигнализируемых параметров. Мероприятия по защите и блокировке.

Под управлением понимаются действия, направленные на поддержание или улучшение функционирования объекта управления.

Процесс управления складывается из многих операций, которые по их назначению можно объединить в три группы:

2. Анализ полученной информации. Принятие решения о целесообразном воздействии на него;

В связи с этим вводятся понятия управляющей системы и системы управления. При изучении данной темы необходимо обратить внимание на определение управляющих систем, систем управления и признаки их классификации, так же следует особое внимание обратить на разработку систем управления. Разработку начинают с выбора параметров, участвующих в управлении. К ним относятся контролируемые, сигнализируемые и регулируемые величины, а также параметры, изменяя которые можно вносить регулирующие воздействия. Далее выбирают идеи и способы осуществления защиты и блокировки, а затем – конкретные автоматические устройства. Система управления должна обеспечивать достижение цели управления в любых условиях, а также безопасность работы объекта.

Тема 2.1 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации

· выбрать оптимальную структуру системы автоматического контроля для измерений различных технологических параметров.

Измерение температуры: классификация; термометры расширения; термоэлектрический метод измерения; термопреобразователи сопротивления и приборы, работающие в комплекте с ними.

Измерение давления: классификация; жидкостные манометры, измерительные преобразователи давления и разряжения; дифференциальные манометры и измерительные преобразователи перепада давления.

Измерение расхода: классификация методов измерения; измерение расхода методом перепада давления; измерение количества жидкостей, газов, твердых материалов.

Методы и приборы для определения состава и показателей качества веществ: определение состава; анализ многокомпонентных смесей; анализ жидкостей.

Изучение конструкции автоматических потенциометров различных типов.

Ознакомление с устройством и поверка нормирующего преобразователя термоэ. д. с.; основные типы промышленных преобразователей термоэлектрических; принцип действия нормирующих преобразователей термоэ. д. с.

Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя давления с электрическим выходным сигналом.

Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя давления с пневматическим выходным сигналом.

Изучение конструкции и поверка измерительного преобразователя разности давлений.

Изучение конструкции и поверка буйкового измерительного преобразователя уровня с пневматическим выходным сигналом.

Изучение устройства и работы оптико-акустического газоанализатора.

Измерением называется процесс получения опытным путем числового соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения.

Существуют различные методы измерений. Измерения проводятся с помощью технических средств измерений. Основные виды средств измерений следующие: измерительные приборы, измерительные преобразователи и измерительные устройства.

В данной теме студентам предлагается изучить методы и способы измерений температуры, давления, расхода, уровня, а также основные измерительные приборы и преобразователи.

Кроме того, следует иметь в виду, что для получения информации об измеряемом параметре могут применяться измерительные устройства – первичные и вторичные.

Важная задача – контроль параметров, характеризующих само вещество (концентрацию, влажность, вязкость, прозрачность, цветность и многие другие).

Широко распространен лабораторный метод контроля, связанный с отбором проб веществ и их анализом в лаборатории. Этот метод требует больших затрат времени. В настоящее время разработано большое количество автоматических приборов контроля качества и состава материала. Принцип воздействия их основан на измерении физических или физико-химических параметров, характеризующих состав или качество материалов.

В технологических процессах возникает необходимость контроля качества и состава жидких и газообразных веществ.

Для автоматического контроля концентрации и свойств жидкостей применяют следующие методы : кондуктометрический, потенциометрический, механический и другие.

При изучении данной темы студентам следует обратить внимание на основные методы и принципы, применяемые при измерении свойств и качеств веществ, а также приборы, основанные на этих методах.

1l. Ha чем основана классификация приборов для измерения температуры?

12. Какие приборы работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления?

15.Какие типы уровнемеров можно использовать для измерения уровня сыпучих материалов?

Http://pandia. ru/text/78/604/42958.php

УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА ПРОДУКТОВ

1.1. Анализ проблемы управления процессами 21 нефтепереработки по показателям качества продуктов

1.2. Задача оценки показателей качества продуктов 26 нефтепереработки

1.3. Задача автоматического управления процессами 34 нефтепереработки по показателям качества продуктов Основные результаты первой главы

КОЛОНН И РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКТОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Моделирование ректификационных колонн установок 40 АВТм для целей оперативного управления

2.2. Расчет показателей качества боковых отборов вакуумных 72 колонн

2.3. Ситуационная оценка качества сырья ректификационных 79 колонн

2.4. Вопросы динамической коррекции 85 Основные результаты первой главы

ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА ПРОДУКТОВ

3.1. Методологические основы проектирования 93 автоматических систем управления по показателям качества продуктов

3.2. Структурная схема автоматических систем управления по 95 показателям качества

3.3. Классификация задач проектирования автоматических 98 систем управления

4.1. Анализ методов построения и оптимизации подсистем 115 первого уровня

4.2. Предлагаемая система фундаментальных показателей качества динамических систем управления

4.3. Вопросы доопределения моделей подсистем и оценка 128 показателей качества в условиях неопределенности

4.4. Методика эволюционного синтеза и оптимизации 137 характеристик подсистемы управления нижнего уровня Основные результаты четвертой главы

5.1. Задача построения подсистемы управления по показателям 148 качества второго уровня

5.2. Модели принятия решений для разработки подсистемы 153 управления второго уровня

5.3. Общая схема построения модели процесса принятия 177 решений для подсистемы управления второго уровня Основные результаты пятой главы

6 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 198 ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА НЕКОТОРЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

6.1. Разработка подсистемы управления вакуумной колонной 198 установки первичной переработки нефти

6.1.1. Описание технологической схемы и содержательная 198 постановка задачи управления вакуумной колонной установки АВТм-9 ОАО НУНПЗ

6.2. Имитационное моделирование подсистемы управления 214 вакуумной колонной

6.3. Разработка системы управления процессами подготовки 235 нефти по показателям качества

6.3.2. Оценка количества условно сухой нефти в составе 246 водонефтяных эмульсий

6.3.3. Автоматическая система управления подготовкой 255 нефти по показателям качества

6.4. Вопросы построения подсистем диагностики и защиты 258 элементов АСУ ПК и процессов подготовки и переработки нефти

6.4.2. Решение задачи диагностирования неисправностей 262 на примере АСУ ПК вакуумной колонны

6.4.3. Решение задачи диагностирования системы 267 автоматизированной оценки количества нефти в резервуарах

Управление процессами подготовки и переработки нефти как правило производится в соответствии с технологическим регламентом, в котором оговариваются условия для режимных параметров ведения процесса и нормируются показатели качества получаемых продуктов.

Главной особенностью нефтеперерабатывающих производств является нестабильность характеристик сырья, определяющая необходимость изменения режимных параметров с целью поддержания нормируемых показателей качества получаемых продуктов. Так, например, состав сырья, поступающего на установки комплексной подготовки нефти ( УКПН ) может изменяться за сутки пять-десять раз. При этом изменяются фракционный и химический составы, содержание воды и солей. Сырье для нефтеперерабатывающих заводов нормируется по целому ряду параметров: содержанию воды и солей, количеству летучих углеводородов, но тем не менее химический и фракционный составы нефтей также могут изменяться существенным образом. В последние несколько лет НПЗ широко практикуется использование так называемого “да-вальческого” сырья и переработка сырья "с колес". Это сырье является очень часто смесью нескольких нефтей, полученных с различных месторождений и обладающих весьма различными свойствами и характеристиками. Известно, что несмотря на огромное количество работ по изучению свойств нефтей отдельных месторождений, многие вопросы управления технологией переработки этих нефтей остаются открытыми. Необходимость использования смесей нефтей усугубляет эти проблемы, в частности, не позволяет оперативно анализировать состав сырья и вырабатывать рекомендации по ведению технологических режимов процессов переработки нефти. Острота проблемы несколько снижается для процессов вторичной переработки и нефтехимического синтеза, где в качестве сырья используются продукты первичной переработки нефти, качество которых поддерживается в определенных пределах. Тем не менее, влияние нестабильности характеристик сырья процессов первичной переработки нефти отражается на режиме и качестве продуктов вторичной переработки нефти и нефтехимического синтеза. Это является одной из причин также обуславливающих необходимость повышения качества управления процессами первичной переработки нефти.

В условиях рыночной экономики выпуск продукции обусловлен потребительским спросом. Так, например, при производстве масел возникает необходимость в производстве небольших партий различных по назначению и свойствам масел, потребное количество которых производится за двое-трое суток. Перенастройка технологического режима установок атмосферно-вакуумных трубчаток ( АВТ ) часто занимает время от нескольких часов до двух суток даже в условиях стабильного по качеству сырья.

Сочетание нестабильного по характеристикам сырья и изменяющихся требований к показателям качества получаемых продуктов являются основными факторами, которые делают задачу подбора технологического режима чрезвычайно сложной. Трудности выбора режимных параметров связаны со следующими причинами.

Во-первых, отсутствуют ( или крайне ограничены ) средства метрологического контроля качества продуктов подготовки и переработки нефти на потоке, в связи с чем управление производится на основе информации, получаемой путем отбора проб и проведения лабораторных анализов. Стоимость и технические возможности лабораторного контроля на предприятиях позволяют делать не более двух-трех анализов в сутки. Заметим, что частота проведения анализов на УКПН, как правило, еще меньше: обычно один-два анализа за сутки.

Во-вторых, качество процессов управления с учетом задержек, инерционности производственных процессов, достигающих в процессах подготовки нефти время от нескольких часов до нескольких десятков часов, а в процессах нефтепереработки от нескольких минут до десятков минут, принципиально не может быть сделано высоким, т. к. низкое быстродействие автоматических систем регулирования не позволяет подавлять возмущения относительно более высокой частоты.

В-третьих, объем информации, который предлагается оператору ( или автоматическому устройству ) для выработки управляющих воздействий достаточно велик. Часто информация имеет нечеткий характер, а оценка качества того или иного решения на управление проводится по многим плохо формализованным критериям. Это приводит к тому, что решения на управление формируются обычно экспертным образом, и качество управления зависит от опыта и других личных качеств обслуживающего персонала.

Оценка эффективности управления процессами первичной нефтепереработки, например, на ОАО НУНПЗ, г. Уфы показала, что при сходных условиях работы, характере изменения сырья и на одном и том же оборудовании разница в технико-экономических показателях работы различных бригад колеблется от нескольких до двух десятков процентов. Заметим, что ранее проведенные исследования [162,163] по оценке влияния точности поддержания нормируемых параметров качества на выход продукции, дают цифры того же порядка.

Сказанное позволяет заключить, что проблема оперативного управления процессами переработки нефти является весьма актуальной, а ее разрешение позволяет заметно повысить эффективность производства. Актуальность темы подтверждается огромным числом публикаций, сотнями патентов и авторских свидетельств на изобретения [16, 17, 20, 23, 27, 28, 40, 86-88, 90, 103, 111, 119, 121,123-26, 128, 132, 138, 141, 144, 171, 189, 196, 197, 205, 207, 216, 221, 225, 226 и др.], исследований в форме диссертаций [16,117,215], которые направлены на решение проблемы управления процессами подготовки и переработки нефти.

В то же время общий методологический подход к решению проблемы оперативного управления процессами нефтепереработки и нефтехимии отсутствует.

Данная работа выполнялась в соответствии с координационными планами и программами научно-исследовательских работ:

1.Комплексная научно-техническая программа МинВУЗа РСФСР « Нефть и газ Западной Сибири ». Приказ МинВУЗа РСФСР от 10.10.86 г. № 641 (1986-1990 гг.).

2.Межвузовская научно-техническая программа Госкомитета РФ по высшему образованию « Поисковые и прикладные проблемы глубокой переработки нефти, газа и угля ». Приказ ГК РФ по ВО № 124 от 06.11.1992 г.

3.Межвузовская научно-техническая программа «Комплексное решение проблемы разработки, транспорта и глубокой переработки нефти и газа» (19961997 гг.). Пр. ГК ВУЗа РФ № 468 от 20.03.96 г. Указание ГК ВУЗа РФ №5914 от 20.03.96 г.

4.Госбюджетная НИОКР Б-03-96, выполненная по единому заказ-наряду (пр. Ректора УГНТУ № 03-2 от 23.01.96 г.) Код темы по ГАСНТИ: 50.47.29; 50.51.17. Научное направление « Автоматизированные системы управления технологическими процессами ». Автоматизация и проектирование. 1996-2000 гг.

5.Хоздоговорные работы с предприятиями АНК « Башнефть » и Башнефтехим-заводы в период с 1989 по 1998 гг.

Целью работы является разработка концепции и теоретических основ построения автоматических систем управления процессами подготовки и переработки нефти по показателям качества продуктов производства. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие взаимосвязанные задачи:

1) разработать архитектуру автоматических систем управления по показателям качества ( АСУ ПК);

2) разработать методологию получения информации о показателях качества нефтепродуктов для целей оперативного управления;

3) разработать подходы к расчету и выбору элементов и построению подсистем АСУ ПК;

4) разработать АСУ ПК для некоторых процессов первичной переработки нефти и на их примере показать эффективность предлагаемого подхода;

5) разработать алгоритмическое обеспечение основных задач, возникающих при разработке АСУ ПК.

Впервые поставленные в диссертации задачи относятся к проблеме проектирования сложных систем принятия решений [3, 12, 21, 25, 31, 94, 95, 98, 102, 110, 114, 115, 116, 123, 124,127, 129, 145, 165 ,222]. Процесс проектирования довольно часто рассматривается и реализуется с позиций системного анализа. Поэтому методологической основой при разработке АСУ ПК являются методы системного анализа и, в частности, эволюционный подход к развитию топологии системы и структуры ее элементов [2,31]. Проектирование АСУ ПК при этом является итерационным многошаговым процессом. На первом этапе задача проектирования декомпозируется на подзадачи определения моделей подсистем и требований к ним, рассматриваемых как модель требований. На втором шаге производится синтез подсистем и элементов в систему и оптимизация общесистемных характеристик. На следующем этапе проводится анализ соответствия характеристик требованиям к системе. При необходимости производится уточнение моделей подсистем и моделей требований, и процесс повторяется с первого шага.

В соответствии с изложенным подходом для каждой подсистемы необходимо разработать адекватные модели и сформулировать требования в виде критериев, а также процедуры анализа и оптимизации характеристик. Для этого используются методы исследования и оптимизации сложных динамических систем [16, 32, 33, 39, 46, 91, 181, 219], методы анализа и синтеза систем принятия решений на основе автоматных, сетевых моделей, а также моделей, основанных на теории нечетких множеств [ 3,12, 114, 124 ], методы корреляционного и регрессионного анализов [1,23,93,118], теории чувствительности.

1. Концепция построения и методы расчета подсистем АСУ ПК процессов переработки нефти, основанные на методологии системного анализа.

2. Методология формирования моделей расчета ПК продуктов нефтепереработки и подготовки нефти для целей оперативного управления процессами.

3. Математические модели и методы расчета ПК основных процессов первичной подготовки и переработки нефти, которые могут быть использованы для оперативного управления. В том числе, модели для расчета ПК продуктов разделения на атмосферной и вакуумной колоннах установок АВТ, модели оценки агрегативной устойчивости водонефтяных эмульсий и количества условно « сухой » нефти в резервуарах установок комплексной подготовки нефти (УКПН).

4. Математические модели, показатели качества и методы расчета сложных динамических систем.

5. Методология, математические модели и методы синтеза подсистемы принятия решений на управление при построении АСУ ПК.

Научная новизна. В работе поставлена задача и впервые проведена системная разработка вопросов построения систем управления процессами нефтепереработки по ПК.

1. Разработана методологическая основа решения задачи построения АСУ ПК;

2. Определена архитектура системы, концепция построения и методы расчета подсистем;

3. Предложена классификация моделей систем и моделей требований по уровню их определенности, выделены типичные варианты задачи проектирования и структуры АСУ ПК, реализующие задачу управления;

4. Предложен комплекс критериев для оптимизации качества процессов управления и на их основе с использованием принципов системного подхода разработана методика синтеза подсистемы управления нижнего уровня АСУ ПК;

5. Разработаны принципы построения ситуационных АСУ ПК на базе моделей принятия решений, которые относятся к классу формальных дедуктивных и пограничных с семиотическими систем;

6. Разработан метод формирования решающих правил на основе последовательного использования моделей в виде продукционных систем, сетей Петри, моделей конечно-автоматного типа и процедуры пространственной и временной декомпозиции ;

7. Предложены два вида моделей принятия решений на управление, отличающиеся способом обобщения технологических ситуаций, и два способа определения интенсивностей инициализируемых управлений;

8. Предложены модели вычисления значений показателей качества сложных ректификационных колонн для разделения нефтяных смесей и модели управления такими колоннами по показателям качества продуктов разделения;

9. Разработаны подходы к исследованию процессов управления АСУ ПК на основе имитационного моделирования АСУ ПК и предложена имитационная модель АСУ ПК вакуумной колонны, базирующаяся на моделировании динамических систем методом пространства состояний, разработано алгоритмическое и программное обеспечение подобных задач;

10. Разработаны подходы и модели для получения информации об основных показателях качества процессов подготовки нефти: агрегативной устойчивости водонефтяных эмульсий и уровне условно « сухой » нефти в буферных резервуарах;

11. Предложена классификация задач и рассмотрен подход к диагностике неисправностей элементов АСУ ПК, разработаны методы защиты от последствий отказов; для АСУ ПК процессов ректификации нефтяных смесей и подготовки нефти приведены модели диагностирования неисправности элементов систем.

Предлагаемая методология позволяет с единых позиций проектировать АСУ ПК для широкого класса процессов подготовки и переработки нефтяного сырья вновь разрабатываемых и модернизируемых производств.

Результаты работы использованы научно-исследовательскими, проектными организациями и непосредственно на предприятиях ТЭК, для разработки АСУ ТП нескольких конкретных объектов ОАО НУНПЗ, г. Уфа, НГДУ « Арланнефть » АНК « Башнефть ». Разработаны модели для расчета ПК продуктов основных производств подготовки и переработки нефти, являющиеся основой для практического внедрения АСУ ПК на каждом нефтеперерабатывающем заводе. Проведенные исследования позволили обосновать структуру моделей для целей оперативного управления широкого класса объектов процессов первичной переработки нефти.

Предложенные модели принятия решений легко адаптируются к конкретным процессам подготовки и переработки нефти и реализуются на большинстве серийно выпускаемых микроконтроллеров. Модели принятия решений могут быть использованы при разработке автоматических систем управления, экспертных систем, работающих в режиме "советчика" оператора и тренажеров-имитаторов АСУ ПК.

Методы расчета, созданное алгоритмическое и программное обеспечение для расчета элементов и подсистем АСУ ПК, в том числе динамических многосвязных и топологически сложных систем, вычислителей ПК, имитаторов АСУ ПК, могут быть использованы в работе научно-исследовательских и проектных организаций.

– Алгоритмическое и программное обеспечение по расчету элементов и подсистем АСУ ПК сдано и зарегистрировано в Государственном фонде алгоритмов и программ; перечень алгоритмов и программ приведен в разделе "Литература".

– Модели вычисления ПК продуктов атмосферных и вакуумных колонн установок атмосферно-вакуумная трубчатка (АВТ) использованы для построения автоматической системы оценки показателей качества на ОАО НУНПЗ, г. Уфа.

– Модели оценки количества условно сухой нефти в составе водонефтя-ных эмульсий использованы при разработке проектов автоматизированных систем контроля наличия нефти в буферных резервуарах НИПИ “Башнефте-проект”, г. Уфа.

– Разработаны и внедрены автоматизированные системы оценки наличия нефти в буферных резервуарах на пяти установках подготовки нефти НГДУ "Арланнефть", АНК "Башнефть".

– Разработан программный имитатор АСУ ПК вакуумной колонны К-5 установки АВТм-9 ОАО НУНПЗ.

– Результаты работы используются в учебном процессе Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Основные результаты и положения диссертационной работы обсуждались на:

– Международных конференциях: Математические методы в химии и химической технологии, Тверь, 1995 г.; Математические методы в химии и химической технологии, г. Новомосковск, 1997 г.; Математические методы в химии и технологиях, г. Владимир, 1998 г.; Проблемы нефте-газового комплекса России, г. Уфа, 1998 г.

– Всесоюзных и всероссийских конференциях: Первой Всесоюзной конференции «Применение в учебном процессе и методическое обеспечение малых ЭВМ », г. Обнинск, 1974 г.; Пятой всесоюзной межвузовской конференции по теории и методам расчета нелинейных электрических цепей и систем, г. Ташкент, 1975 г.; Всесоюзной конференции « Динамика процессов химических технологий », г. Воронеж, 1985 г.; Пятнадцатом всесоюзном совещании по пневмоавтоматике, г. Львов, 1975 г.; Первой всесоюзной конференции «Надежность оборудования, производств и автоматизированных систем в химических отраслях промышленности», г. Уфа, 1987 г.; Третьей всесоюзной школе « Прикладные проблемы управления макросистемами », г. Москва, 1979 г.; Третьей всесоюзной конференции « Динамика процессов и аппаратов в химической технологии », г. Воронеж, 1990 г.; Четвертой всероссийской научной конференции « Динамика процессов и аппаратов в химической технологии », г. Ярославль, 1994 г.; Всероссийской научной конференции « Теория и практика массообменных процессов в химической технологии », г. Уфа, 1996 г., а также на ряде региональных и межвузовских конференциях.

По теме диссертации опубликовано 76 работ, в т. ч. три учебных пособия, 27 статей, получено шесть авторских свидетельств и патентов, зарегистрированы в фондах алгоритмов и программ 8 разработок.

Работа состоит из введения, шести разделов, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст изложен на 302. страницах, содержит 65 иллюстраций, 23 таблицы.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы основные цели исследований, кратко описано содержание разделов, приведены основные положения, выносимые на защиту, практические результаты исследований.

В первой главе выполнен анализ состояния проблемы управления процессами первичной переработки нефти, выявлены основные особенности процессов подготовки и переработки нефти с точки зрения способов управления, сформулированы задачи исследования. На основе анализа возможностей получения информации о ПК обоснована целесообразность использования множества моделей, полученных на основе отображения множества параметров, характеризующих качество сырья и технологический режим в статическом режиме, в множество значений ПК. Различие динамических характеристик каналов передачи воздействий предлагается учитывать введением корректирующих звеньев. Каждая модель из множества моделей адекватна некоторому подмножеству технологических ситуаций, характеризуемых значениями параметров технологического режима и значениями показателей качества, при которых управления качественно одинаковы.

Таким образом, подсистема вычисления значений ПК (" вычислитель " ПК) состоит из блока динамической коррекции измеряемых значений технологических параметров, блока идентификации технологических ситуаций и блока выбора модели, адекватной текущей технологической ситуации.

Автоматическая система управления по ПК представляется как трехуровневая иерархическая система управления, в которой первый уровень образуют АСР технологических параметров. Уставки для регуляторов АСР формируются подсистемой управления второго уровня, которая включает, помимо " вычислителя " ПК, блок (подсистему) принятия решений на управление технологическим режимом. В соответствии с рассматриваемой концепцией построения АСУ ПК необходим также третий уровень управления, на котором определяются требования к ПК путем задания допустимых границ их изменения. Вопросы построения подсистемы третьего уровня, являющейся также элементом АСУП, в работе не рассматриваются.

Автоматическая система управления по ПК обладает всеми основными свойствами сложных систем, поэтому ее работоспособность может быть обеспечена только при наличии подсистем диагностики неисправности технических средств, неадекватности моделей и защиты от этих неисправностей. Подсистема диагностики также является трехуровневой, но не иерархической, поскольку на каждом уровне подсистемой решаются собственные задачи, хотя между уровнями могут существовать вертикальные связи обмена информацией.

Во второй главе рассматриваются вопросы получения моделей "вычислителей" ПК на примере атмосферных и вакуумных колонн установок атмо-сферно-вакуумных трубчаток в масляном варианте (АВТм). Определены особенности и основные задачи при разработке моделей для целей оперативного управления по ПК ( такие модели названы "быстрыми" ). Для атмосферных и вакуумных колонн установок АВТм проведены планируемые эксперименты на неформальных моделях с целью установления взаимосвязи ПК с режимными параметрами и составом сырья. На основе корреляционного анализа результатов предложены два типа "быстрых" моделей для колонн с боковыми отборами, разделяющих нефтяные смеси. На способ управления процессами разделения по ПК получен патент [135]. Предложен метод идентификации состава сырья колонн и выбора модели расчета ПК из множества известных моделей. С целью учета и снижения влияния погрешностей, связанных с неодинаковостью динамических характеристик каналов передачи воздействий, предложена методика расчета корректирующих звеньев.

В третьей главе предложена концепция проектирования автоматических систем управления по ПК, являющейся сложной логико-динамической системой. Процесс проектирования рассматривается как итерационный процесс согласования и уточнения до целесообразного уровня модели системы и модели требований. При этом множество возможных вариантов построения АСУ ПК образуется как отображение прямого произведения множества вариантов моделей системы и множества вариантов моделей требований. Предложена классификация моделей систем и моделей требований., на основе которой сформулированы типичные задачи проектирования АСУ ПК и возможные варианты их построения. Сформулированы общие принципы и подход к проектированию АСУ ПК, которые могут рассматриваться в качестве методологии проектирования систем данного класса.

В четвертой главе рассмотрены вопросы проектирования и расчета элементов динамической подсистемы нижнего уровня. Данная подсистема осуществляет поддержание режимных параметров технологического процесса на уровне уставок, формируемых подсистемой второго уровня.

Проведенный анализ особенностей подсистемы нижнего уровня и основных подходов к проектированию и расчету подобных систем позволил обосновать целесообразность использования идей эволюционного синтеза, которые для топологически сложных автоматических систем разрабатывались в трудах Вавилова A. A. и Имаева Д. Х.

В данной работе развитие идей эволюционного синтеза проведено в направлении учета критериев надежности, живучести подсистемы, обоснования выбора показателей запаса устойчивости и их значений как для сепаратных (локальных) автоматических систем регулирования (АСР), так и для системных критериев подсистемы нижнего уровня в целом. Развиты также методы достижения определенности моделей системы и требований сложных динамических систем, которые были заложены совместными работами с Вавиловым А. А., Имаевым Д. Х., Ивановым В. И. На основе проработки перечисленных вопросов предложена методика формирования и оптимизации характеристик подсистемы нижнего уровня для АСУ ПК. Работоспособность основных положений методики подтверждена расчетами целого ряда подсистем управления ректификационных колонн, их комплексов и печей для нагрева нефтяного сырья.

В пятой главе рассмотрена задача построения подсистемы управления АСУ ПК второго уровня. В отличии от методов построения и расчета подсистем нижнего уровня, для подсистем второго уровня теоретические основы и методология обоснования структуры, параметров подсистемы развиты существенно меньше. В связи с этим для анализа путей построения и обоснования выбора структуры управляющего устройства в подсистеме второго уровня сформулирована математическая постановка типичной задачи управления по ПК. Показано, что для технологических процессов переработки нефтяного сырья эта задача обычно имеет либо неоднозначное решение, либо решение может отсутствовать вовсе. По этой причине задача управления может быть решена только на основе неклассических принципов управления: а) с позиций многокритериальной оптимизации; б) с использованием идей ситуационного управления. Показано, что в наиболее общем случае последний принцип является более универсальным и предпочтительным. Проведенный в разделе анализ моделей принятия решений и их применимость для сформулированной задачи управления с учетом типичных способов экспертного описания ситуаций и принятия решений на управление позволил разработать общую схему и методику построения модели процесса принятия решений на управление для подсистемы второго уровня.

С целью неизбыточного представления и использования информации на каждом шаге построения модели принятия решений предложено последовательное использование моделей в виде сетей Петри, моделей конечно-автоматного типа и моделей нечеткой логики в сочетании с процедурами декомпозиции и комплексирования элементов модели на отдельных шагах. Это позволило получить модели в компактном (формульном) виде, допускающем их реализацию на большинстве серийных технологических контроллеров. Объем модели может изменяться в зависимости от требований к качеству процессов управления и технических возможностей контроллеров, т. е. модели легко адаптируются к конкретной задаче управления.

2) получения логических последовательностей, связывающих входные и выходные ( управляющие ) переменные в аналитическом виде;

В шестой главе рассмотрены прикладные аспекты задачи управления по ПК применительно к процессам управления вакуумной колонной установки первичной переработки нефти и к процессам подготовки нефти на УКПН. В том числе приведено описание процессов разделения нефтяных смесей на вакуумной колонне с боковыми отборами, сформулированы экспертные правила идентификации ситуаций и принятия решений на управление, получены модели принятия решений для общей и упрощенной схемы. В последнем случае обобщение ситуаций проводилось по признаку инициализации каждого из управлений. Проверку работоспособности системы принятия решений предложено проводить на основе имитационной системы. Для этого разработан программный имитатор ситуационной системы управления, на которой проведены машинные эксперименты по изучению свойств и качества процессов управления предложенной системы. Подтверждены работоспособность АСУ

ПК предлагаемой структуры и некоторые свойства решений, спрогнозированные на основе анализа задачи разделения нефтяных смесей.

Управление процессом подготовки нефти на УКПН ведется по двум основным показателям: степени подготовленности водонефтяной эмульсии на входе сырья на УКПН, которая характеризуется агрегативной устойчивостью (АУ), и интенсивностью расслоения этой эмульсии в буферных резервуарах. В последнем случае основной проблемой является оценка наличия (количества) условно сухой нефти в составе эмульсии. Рассмотрены способы и модели оценки этих показателей для целей оперативного управления, основанные на связи ПК с косвенными параметрами технологического процесса. В частности, оценку АУ предложено проводить по величине относительного изменения вязкости эмульсии до – и после добавления деэмульгатора. Сильная кор-релированность показателей подтверждена экспериментально, на способ оценки АУ получен патент РФ [168].

Оценку наличия условно сухой нефти в резервуарах предложено проводить на основе измерения пьезометрических давлений в резервуаре в двух точках, если плотность воды и нефти не изменяются, либо в трех или четырех точках, если изменяется плотность воды ( нефти ) или обе плотности одновременно. На способ получен патент РФ [169], автоматизированные системы контроля наличия нефти внедрены на пяти площадках УКПН и УПН АНК "Башнефть".

Неотъемлемой частью АСУ ПК являются подсистемы диагностики. Рассмотрены основные подходы к диагностике исправности элементов системы управления, включая проверку адекватности моделей вычисления ПК. Предложены модели диагностики состояния АСУ ПК установки АВТм и автоматической системы контроля наличия нефти в резервуарах. Рассмотрены вопросы реализации АСУ ПК на серийных технических средствах.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА

1. Анализ состояния и особенностей задачи автоматического управления процессами нефтепереработки по показателям качества ( ПК ) продуктов показал, что:

– задача управления не может быть решена на основе традиционных подходов к построению автоматических систем управления и поэтому требует разработки концепции и методологии проектирования;

– основными вопросами, решение которых определяет возможность автоматического управления по показателям качества являются: разработка методов получения оперативной информации о показателях качества, разработка методов принятия решений на управление, разработка методов обеспечения безопасности и работоспособности, а также реализуемости и экономической эффективности принятых решений.

2. Предложена и обоснована концепция построения и проектирования автоматических систем управления по показателям качества ( АСУ ПК ). Последняя рассматривается как трехуровневая система, в структуре которой выделяется:

– подсистема управления первого ( нижнего ) уровня, решающая задачу регулирования технологических параметров;

– подсистема второго уровня, решающая задачи: оперативного получения (расчета ) значений показателей качества; формирования управлений (уставок) регуляторам подсистемы нижнего уровня с учетом ограничений на технологические параметры и показатели качества;

– подсистема управления третьего уровня, решающая задачи оптимизации и формирования заданных значений или границ изменения показателей качества;

– подсистема диагностики отказов элементов АСУ ПК и защиты от последствий этих отказов; данная подсистема в свою очередь рассматривается как трехуровневая с соответствующими задачами для каждого уровня.

Построение и расчет системы предложено проводить на основе принципов эволюционного развития, когда на каждом шаге проектирования вначале формируются подсистемы, оптимизирующие частные критерии оптимальности, которые далее интегрируются в подсистему ( или комплекс ) более высокого уровня с учетом общесистемных целей и критериев.

3. Предложена классификация моделей систем и моделей требований к системе по уровню их определенности и выделены типичные варианты постановок задачи проектирования АСУ ПК. Это позволило определить стратегию проектирования как пошаговую процедуру уточнения до целесообразного уровня моделей системы и требований и поставить в соответствие каждой постановке задачи варианты построения и реализации АСУ ПК.

4. Поставлена задача и предложена методика проектирования и расчета подсистемы управления нижнего уровня. В том числе:

– в соответствии с принципами эволюционного развития сформулированы основные этапы расчета элементов подсистемы;

– предложено и обосновано использование комплекса частных и системных (фундаментальных) показателей оценки качества собственных, вынужденных, дополнительных движений, учитывающих в определенной степени нелинейность, нестационарность или неопределенность моделей, а также показателей надежности и живучести сложных в топологическом отношении автоматических систем управления;

– рассмотрены вопросы алгоритмического и программного обеспечения и приведены примеры решения задачи построения подсистемы нижнего уровня.

5. Рассмотрены особенности, разработаны принципы и основные подходы к решению задачи построения подсистем второго уровня, являющихся центральными элементами АСУ ПК. На примере задачи разделения нефтяных смесей показано, что в общем случае задача управления по показателям качества может иметь либо множество решений, либо не одного. Это определяет необходимость формирования управляющих воздействий исходя их принципов ситуационного управления.

На основе анализа методов идентификации ситуаций и принятия решений на управление, с учетом особенностей и условий реализуемости АСУ ПК, обоснована целесообразность использования класса моделей принятия решений, которые относятся к формальным дедуктивным и к пограничным с семиотическими системам.

6. Разработан метод формирования решающих правил на основе последовательного использования моделей в виде продукционных систем, сетей Петри, моделей конечно-автоматного типа и процедуры пространственной и временной декомпозиции на сетях Петри. Введенные в рассмотрение укрупненные таблицы состояний в совокупности с возможностями сетей Петри позволяют проводить анализ и синтез систем принятия решений по неизбыточным моделям на высоком уровне формализации, и получать решающие правила в виде компактных и удобных в реализации логических последовательностей. Приведен критерий эффективности предложенного метода декомпозиции задачи принятия решений.

Исходя из уровня обобщения ситуаций, предложены два отличающиеся объемом вида моделей принятия решений, что позволяет при реализации адаптироваться к возможностям конкретных технических средств.

7. Разработаны два метода формирования интенсивностей инициализируемых управляющих воздействий. В основу первого положен принцип изменения величины воздействий по дискретно-интегральному закону. Приведены оценки, позволяющие определить настроечные параметры интеграторов, исходя из условия сохранения асимптотической устойчивости системы, второй метод базируется на теории нечетких множеств. Вводимые в рассмотрение нечеткие логические переменные и операции нечеткой логики в сочетании с моделями принятия решений в виде логических последовательностей двузначной логики позволяют гибко формировать интенсивности управлений для каждой ситуации.

8. Поставлена и решена задача разработки АСУ ПК вакуумной колонной установки АВТм. В том числе:

– сформулирована логико-лингвистическая модель управления в виде продукционной системы;

– проведено формирование алгоритмов управления в соответствии как с общей (развернутой), так и с упрощенной схемой принятия решений, полученной в результате обобщения ситуаций по признаку инициализации каждого из управлений;

– разработана функциональная схема и определены основные параметры программно-технических средств для реализации АСУ ПК;

– на основе разработанной имитационной системы АСУ ПК вакуумной колонны проведены исследования и показана правильность основных теоретических положений по решению проблемы автоматического управления процессами нефтепереработки по показателям качества.

9. Рассмотрена задача построения АСУ ПК процессов подготовки нефти и приведены некоторые подходы к ее решению. В частности:

– разработан способ оценки подготовленности водонефтяных эмульсий;

– разработан способ оценки уровня ( или массы ) условно сухой нефти в составе водонефтяных эмульсий в процессах разделения воды и нефти в буферных резервуарах;

1. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.-М.: Наука, 1976.-280 с.

2. Александров А. Г. и др. Справочник по теории автоматического управления. / Под ред. Красовского A. A. М.: Наука, 1987. — 712 с.

3. Алиев P. A. и др. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990. – 264 с.

4. Алиев P. A. Абилов Ю. А., Панахов A. A. Оптимальное управление установкой первичной переработки нефти на основе ее нечеткой модели. // Изв. вузов. Нефть и газ. 1983. №6 – С. 80-83.

5. Андронов В. Н., Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Расчет частотных характеристик сложных линейных систем произвольной структуры. //Аннотированный указатель алгоритмических модулей АСУ ТП. СОФАП АСУ ТП, вы гг. 3. Киев, 1980. Per. №АЖЦ 22024.-28 с.

6. Андронов В. Н., Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Расчет частотных характеристик сложных систем управления. // Вопросы автоматизации химико-технологических процессов. Вып. 31. Уфа, 1975. С. 75-80.

7. Анисимов И. В. Основы автоматического управления технологическими процессами нефтехимической инефтеперерабатывающей промышленности.-Л.: Химия. 1967.-408.

8. А. с. № 435832, БИ № 26, 1974. Устройство для оптимального управления ректификационной колонной. / Кривошеев В. П., Веревкин А. П., Дадаян Л. Г., Самарский А. Г. 1994.

9. A. c. № 164 5835. БИ № 16 от 30.04.91. Устройство для автоматического дозирования жидкости. / Веревкин А. П., Динкель В. Г.

10. А. с.№ 1265540. БИ № 39 от 23.10.86. Способ определения вязкости жидкости и устройство для его осуществления. / Динкель В. Г., Раутенштейн В. Я., Веревкин А. П., Климов A. B.

11. Асаи К. и др. Прикладные нечеткие системы./ Пер. с япон.; под. ред. Тэрано Т., Асаи К. Сугэно М. М.: Мир, 1993. -368с.

12. Аузан P. M. Модель процесса ректификации нефти для задач управления. // Вопр. пром. киберн. / Тр. ЦНИИ КА, 1978. Вып. 55. с. 23-29.

13. Аузан Р. А., Соболев О. С. Автоматизация процессов ректификации сложных смесей. // Вопр. пром. киберн. / Тр. ЦНИИ КА, 1972. Вып. 34. с. 8-15.

14. Ахмадеев Т. М., Веревкин А. П. Разработка нечеткой модели котла Е-14 для целей управления. // Материалы 46-й научн.-техн. конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 1995.-С. 198.

15. Ахмадеева Е. А. Выбор оптимальных параметров режима фракционирования нефти в сложной атмосферной колонне. / Дисс. канд. техн. наук. Уфа, 1983. – 239 с.

16. Ахмадеева Е. А., Илембитова Р. Н., Креймер M. J1. Поиск оптимальных параметров режима разделения сложных нефтяных смесей с помощью ЭВМ. // Инфоорм. бюллет. по хим. пром. СЭВ. М.: 1983, № 2.

17. Аязян Г. К. Расчет автоматических систем с типовыми алгоритмами регулирования. Уфа: Изд. Уфим. нефт. ин-та., 1989. -136 с.

18. Аязян Г. К., Веревкин А. П., Юрин А. Н. Исследование системы регулирования с псевдолинейным астатическим регулятором одного вида.// Автоматизация технологических процессов в нефтехимической промышленности. Уфа, 1978. – С. 129-134.2&1

19. Бакан Г. М., Камета A. C., Сальников Н. М. Математическая модель процесса переработки нефти в сложной ректификационной колонне. /Инт кибернетики АН УССР. Киев, 1983. – 27 с.

20. Балашов A. A. Проектирование систем принятия решений в энергетики. – М.: Энергоатомиздат, 1986. 120 с.

21. Балашов Е. П., Пузанков Д. В. Микропроцессоры и микропроцессорные системы. М.: Радио и связь, 1981. – 328 с.

22. Балакирев B. C., Володин В. М., Цирлин A. M. Оптимальное управление процессами химической технологии ( Экстремальные задачи в АСУ ). – М.: Химия, 1978.-383 с.

23. Болдырев A. A. и др. Программно-технический комплекс для тепловых электростанций.//Энергетика № 5. 1997/-С.37-38.

24. Бартос Фрэнк Дж. Искусственный интеллект: принятие решений в сложных системах управления. / Мир компьютерной автоматизации, 1997. №4, с. 22-26.

26. Беляков B. JI. Автоматизация промысловой подготовки нефти и воды. – М.: Недра, 1988.-232 с.

27. Березовский В. А., Тарасов В. А. Проектирование и эксплуатация автоматизированных систем управления нефтеперерабатывающими и нефтехимическими предприятиями. М.: Химия, 1977.

28. Борисов В. И. Выбор решения в случае нескольких критериев или проблема векторной оптимизации. / Инф. бюлл. № 4 ( 29 ). Научного совета АН СССР по проблемам конкретных социологических исследований. 1969.

29. Бэндлер Дж. У., Салама А. Э. Диагностика неисправностей в аналоговых цепях. // ТИИЭР, 1985, т.73. с. 35-87.

30. Вавилов A. A., Имаев Д. Х. Эволюционный синтез систем управления. – Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1983. 80 с.

31. Вавилов A. A., Имаев Д. Х. Машинные методы расчета систем управления. JT.: Изд-во ЛГУ, 1981. – 232 с.

32. Вавилов A. A., Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Параметрический синтез систем управления как задача векторной оптимизации. //Вопросы теории систем автоматического управления. Вып. 2. / Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. С. 8-19.

33. Вавилов A. A., Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Использование информации о структуре системы управления и критерия для повышения эффективности градиентных методов оптимизации. // Изв. ЛЭТИ. Вып. 173./ Л.: ЛЭТИ, 1975.-С. 3-7.

34. Вавилов A. A., Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Некоторые вопросы синтеза линейных автоматических систем с применением ЭВМ. // Изв. ЛЭТИ им. В. И. Ульянова, вып. 149. 1974.С. 3-8.

35. Вагин В. Н., Захаров В. Н., Розенблюм В. Я. К логическому выводу на сетях Петри. // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1987. № 5.

36. Валиуллина Р. Ф., Веревкин А. П., Дадаян Л. Г. Алгоритм выделения элементарных путей при топологическом анализе сигнальных графов. //Автоматизация технологических процессов в нефтяной промышленности. Уфа, 1980гС.89-94.

37. Вапник В. Н., Червоненкис А. Я. Теория распознавания ( статистические проблемы обучения ). – М.: Наука, 1974. -416с.

38. Васильев В. И. и др. Многоуровневое управление динамическими объектами. М.: Наука, 1987. 309 с.

39. Веланд Л. Х., Хойланд Дж., Аронсон K. P., Уайт Д. К. Высокоэффективная АСУ установкой первичной перегонки нефти. // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1987. – №.9. – с. 98-104.

40. Вентцель Е. С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. – М.: Наука, 1980.-208 с.2 %Ъ

41. Веревкин А. П., Родионов В. Д., Яковлев В. Б. Алгоритм и программа получения временных характеристик нелинейных импульсных систем. //Вопросы теории систем автоматического управления. / Л.: Изд-во ЛГУ, вып. 4, 1978.-с. 65-74.

42. Веревкин А. П. Многокритериальный подход к анализу и параметрическому синтезу линейных систем управления, ориентированный на использование ЦВМ. / Диссертация канд. техн. наук. Л.: ЛЭТИ, 1975.- 195 с.

43. Веревкин А. П., Писаренко Э. В. Расчет настроек регуляторов сложных систем автоматического регулирования. // Алгоритмы и программы. Информ. бюлл. / всесоюзный научно-техн. центр, вып. 1 ( 45 ). П 005093. 1982,- 19 с.

44. Веревкин А. П., Иванов В. И. Принципы построения автоматических систем управления ректификационными колоннами и их комплексами. // Динамика неоднородных систем, вып. 14. / М.: ВНИИСИ, 1988. с. 6874.

45. Веревкин А. П., Дадаян Л. Г. Анализ и синтез автоматических систем регулирования сложных объектов нефтепереработки и нефтехимии. – Уфа: Изд-во Уфимского нефт. ин-та, 1989. 94 с.

46. Веревкин А. П. Оценка и учет надежностных показателей при синтезе сложных автоматических систем регулирования. // Автоматизация химических производств. М.: МИХМ, 1990. – с. 44-47.

47. Веревкин А. П., Иванов В. И., Имаев Д. Х. Особенности синтеза систем управления ректификационными колоннами и комплексами кактопологически сложных систем. // Средства измерений и автоматизации в нефтяной промышленности. Уфа, 1985. – с. 135-140.

48. Веревкин А. П. Расчет настроек регуляторов сложных систем автоматического регулирования. Алгоритмический модуль. / СОФАП АСУ ТП, Киев, 1980. Per. № АЖЦ 00031-01. 18 с.

49. Веревкин А. П., Иванов В. И. Параметрическая оптимизация линейных топологически сложных систем. Алгоритмический модуль. / СОФАП, Киев, 1985. Per. № 21085. 40 с.

50. Веревкин А. П., Иванов В. И. Параметрическая оптимизация линейных топологически сложных систем. Программный модуль. / СОФАП, Киев, 1986. Per. № 50860001101. 88 с.

51. Веревкин А. П., Иванов В. И. О критериях построения и расчета АСР ректификационных колонн и их комплексов. // Автоматизированное управление химическими производствами. М.: МИХМ, 1988. – с. 15-18.

52. Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Параметрический синтез при неточном характеристик систем регулирования. // Применение средств вычислительной техники. Вып. 67. Рязань,1975. с. 9-15.

53. Веревкин А. П., Иванов В. И., Кривошеев В. П. Синтез квазиоптимальной системы управления ректификационной колонной. // Динамика процессов и аппаратов химической технологии. Тез. докл. II Всесоюзн. конф. Воронеж-Черкассы, 1985. – с. 146.

54. Веревкин А. П., Иванов В. И. Оценка живучести автоматических систем управления ректификационными колоннами. // Тез. докл. I Всесоюзной научн.-техн. конф. НХП-1-87. Уфа, 1987. – с. 52.

55. Веревкин А. П., Динкель В. Г., Климов A. B., Кузнецова A. A. // Динамика капиллярного вискозиметра. / Приборы и системы управления, № 4, 1987.-с. 33.

56. Веревкин А. П. Ситуационное управление ректификационной колонной с боковыми погонами. // Математические методы в химии и химической технологии. / Сб. тезисов международной конференции, ч. 4 Тверь, 1995. – с.97-98.

57. Веревкин А. П., Муртазин Т. М. О решении задачи управления процессами разделения нефтяных смесей. // Математические методы в химии и технологиях. / Труды международной конференции. г. Владимир, 1998.-С. 19.

58. Веревкин А. П., Хафизов А. Р. Методика определения количества углеводородного сырья в резервуарах. // Проблемы нефтегазового комплекса России. / Материалы международной конференции, посвященной 50-летию УГНТУ. Уфа,1998. – С. 174-180.

59. Веревкин А. П., Муртазин Т. М. Моделирование процессов принятия решений в сложных системах управления. // Проблемы нефтегазового комплекса России. / Материалы международной конференции, посвященной 50-летию УГНТУ. Уфа, 1998. – С. 85-88.

60. Веревкин А. П., Иванов В. И., Раутенштейн В. Я. Решение задачи оценки содержания нефти в резервуарах. // Межвузовский сборник «Автоматизация технологических процессов и объектов нефтяной и газовой промышленности.» Уфа: УНИ, 1991. – С. 89-96.

61. Веревкин А. П. Автоматное управление сложными химико-технологическими объектами на основе многозначной логики. //Математические методы в химии и химической технологии. / Тезисы докладов международной конференции. т. З. Новомосковск. – С. 42-43.

62. Веревкин А. П. Ситуационное управление процессами нефтепереработки и нефтехимии по показателям качества продуктов. / Тезисы докладов международной конференции. т. З. Новомосковск. С. 44-45.

63. Веревкин А. П., Родионов В. Д., Яковлев В. Б., Топорнин Д. В. Расчет временных характеристик нелинейных импульсных систем. // Пятая всесоюзная межвузовская конференция. / Ташкент, 1975. С. 81.

64. Веревкин А. П., Динкель В. Г. Учет паразитных инерционностей пневматических регуляторов при расчете малоинерционных АСР. // 15-е Всесоюзное совещание по пневмоавтоматике. / Львов, 1985. С. 24-25.

65. Веревкин А. П. Системные принципы и критерии при разработке автоматизированных технологических комплексов. // Прикладные проблемы управления макросистемами / Тез. докл. 3-й Всесоюзной школы АН СССР, ВНИИСИ. М.: 1989. – С. 196-198.

66. Веревкин А. П. Принципы формирования структуры и расчет автоматических систем регулирования сложных технологических объектов. // Динамика прцессов и аппаратов химической технологии. /Тезисы 3-й Всесоюзной конференции. Воронеж, 1990. – С. 64-65.

67. Веревкин А. П. Автоматизация управления ректификационными колоннами с боковыми погонами по показателям качества. // 4-я Всероссийская научная конференция « Динамика процессов и аппаратов химической технологии ». / Тез. докл. Ярославль, 1994. – С. 46-47.

68. Веревкин А. П. Оценка качества сырья ректификационных колонн с боковыми отборами-С. 192-193.

69. Веревкин А. П. О решении задачи управления ректификационными установками по показателям качества продуктов разделения. //Всероссийская научная конференция « Теория и практика массообменных процессов ». Уфа, 1996. – С. 193-194.

70. Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Использование функций чувствительности при автоматизации расчетов сложных систем управления. // Тез. докл. Региональной конф. молодых ученых « Радио электроника и управление ». – Томск, 1974. – С. З.

71. Веревкин А. П., Имаев Д. Х. Использование ЭВМ МИР -1 в курсовом расчете по теории автоматического регулирования. // Тезисы докл. I – й Всесоюзной конф. « Применение в учебном процессе и методическое обеспечение малых ЭВМ ». Обнинск, 1974. – С.33.

72. Веревкин А. П., Имаев Д. Х. К оценке качества процессов в сложных линейных системах управления. // Вопросы автоматизации химико-технологических процессов. Вып. 31. Уфа, 1975. – С.68-74.

73. Веревкин А. П. Расчет показателя колебательности сложных линейных автоматических систем. // Аннотированный указатель алгоритм, модулей АСУ ТП. / СОФАП АСУ ТП, вып. 3. 1980, Рег.№ АЖЦ 22025. -18 с.

74. Веревкин А. П., Писаренко Э. В. Расчет частотных характеристик сложных линейных систем произвольной структуры. Программный модуль.// СОФАП АСУ ТП. Киев, 1979.-45с. / ВНТИЦ. Информ. бюлл. №1, 1982. Per. № АЖЦ 00023-01.-С.10.

75. Веревкин А. П. Расчет интегральной квадратичной оценки линейной системы автоматического регулирования. Алгоритм, модуль.

77. Веревкин А. П., Динкель В. Г. Идентификация структуры и параметров измерительных преобразователей. // Информационно-измерительная техника в нефтяной и нефтехим. промышленности. – Уфа, 1983 .-С. 151155.

78. Веревкин А. П. Товаренко H. A. Автоматизированный расчет переходных процессов по вещественно-частотным характеристикам. // Теория и проектирование систем автоматического управления и их элементов. – Уфа, 1986.-С.26-28.

79. Веревкин А. П., Динкель В. Г. Технические средства автоматизации химико-технологических процессов. ( Синтез логических устройств ). /Учебное пособие. Уфа: Изд. Уфим. нефт. ин-та, 1989.-87с.

80. Веревкин А. П., Муниров Ю. М. Проблемы автоматического управления атмосферно-вакуумными установками. // Химия и технология топлив и масел, № 11-12. М.: 1994.-С.7-8.

81. Веревкин А. П., Сайфуллин Н. Р., Муниров А. Ю. Вопросы планирования и оптимизации выпуска продукции нефтехимического производства. //

82. Нефтепереработка и нефтехимия. /НТИС. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996.-№7-8.-С.42-43„

83. Веревкин А. П., Муниров Ю. М. О моделях ректификационных колонн при оперативном управлении по показателям качества продуктов. /НТИС. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996. – № 7-8.-С.45-47.

84. Веревкин А. П., Попков В. Ф, Технические средства автоматизации. Исполнительные устройства. / Учебное пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996.-95с.

85. Веревкин А. П. Особенности задачи управления процессами разделения нефтяных смесей на установках АВТ. // Межвузовский сб. « Нефть и газ ». Уфа: Изд-во УГНТУ, № 3,1996.-С.82-84.

86. Воронов A. A. Ведение в динамику сложных управляемых систем. М.: Наука, 1985.-352 с.

87. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием.-М.: Машиностроение. 1974.-328.

88. Демщенко Е. З. Линейная и нелинейная регрессия. М.: Финансы и статистика, 1981. – 302 с.

90. Дмитриев А. К., Мальцев П. А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 192 с.

91. Драйпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. – 392 с.

92. Дубов Ю. А., Травкин С. И., Якимец В. Н. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем. М.: Наука, 1986. – 296 с.

93. Дудников Е. Г. Основы автоматического регулирования тепловых процессов. М.: 1965. – 264 с.

94. Дудников Е. П., Балакирев B. C., Кривсунов В. Н., Цирлин A. M. Построение математической модели химико-технологических объектов. – Л.: Химия, 1970.-311 с.

95. Ю1.Гибаев И. Ф., Веревкин А. П. Имитатор автоматической системы ситуационного управления. // Материалы 46-й научн. нехн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 1995.-С.65.

97. Голованов О. В. Системы оперативного управления автоматическими производствами. М.: Химия, 1978. – 200 с.

98. Горелик А. Л. и др. Современное состояние проблемы распознавания: Некоторые аспекты. М.: Радио и связь, 1985.-161с.

99. Горелик А. Л., Скрипкин В. А,. Методы распознавания. М.: Высшая школа, 1977. – 222 с.

100. ГОСТ 24.701-86. Надежность автоматизированных систем управления. М.: 1986.

101. ГОСТ 27883-88 ( СТ СЭВ 6127-87 ) Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность Общие требования и методы испытаний. М.: 1988.

103. ГОСТ 24.77-65. Метод определения содержания воды в нефтях и нефтепродуктах.

104. Громов Ю. Ю., Матвейкин В. Г., Рыжков И. В. Математическое описание химико-технологической системы на основе критерия сложности. // ТОХТ, 1994. т. 28, № 4. с. 414-420.

105. Ш. Егоров С. В„ Мешалкин В. П., Сельский Б. Е. Декомпозиционно-координационная концепция управления и оптимизации сложных химико-технологических систем. // ТОХТ, 1998. т. 32, № 1. с. 82-91.

106. Емельянов C. B., Коровин С. К. Новые типы обратной связи: Управлениепри неопределенности. – М.: Наука. 1997. 352 с.

107. Заде JI. A. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия решений. // Математика сегодня М,: Знание, 1974-С. -48.

108. Захаров В. Н., Поспелов Д. А., Хазацкий В. Е. Системы управления. Задание. Проектирование. Реализация. / Изд. 3-е. М.: Энергия, 1977. -424 с.

109. Иванов А. Н., Золотарев C. B. Построение АСУ ТП на базе концепции открытых систем. // Мир ПК, январь 1998. с. 40-44.

110. Иванов В. И. Синтез систем управления ректификационными колоннами. / Дисс. канд. техн. наук. М.: МИХМ, 1987.

111. Иванова В. М. и др. Математическая статистика. М.: Высшая школа, 1981.-371 с.

112. Извеков Г. И., Нехаева В. Г., Склярский Э. И. и др. Автоматизированная система управления показателями фракций на установке вторичной перегонки. /У Автоматизация и КИП : Реф. науч. техн. сб.

114. Искусственный интеллект: В 3-х кн. Справочник. / Под ред. Захарова В. Н., Хорошевского В. Ф. М.: Радио и связь, 1990. Кн. 1 – 426 е., кн.2 -304 е.,Кн. 3.-368 с.

115. Ицкович Э. Л., Трахтенгерц Э. А. Алгоритмы централизованного контроля и управления производством. М.: Сов. радио, 1967,- 352 с.

116. Катулев А. Н., Михно В. И., Виленчик Л. С. Современный синтез критериев в задачах принятия решений. – М.: Радио и связь, 1992. 120 с.

117. Кафаров В. В., Дорохов И. Н. Системный анализ процессов химической технологии. Топологический принцип формализации М.: Наука, 1979394 с.

118. Кафаров В. В. и др. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств. М.: Наука, 1986. -359 с.

119. Кафаров В. В., Гордеев JT. C., Глебов М. Б., Го Цзыбяо. К вопросу моделирования и управления непрерывными технологическими процессами с помощью нейронных сетей. // ТОХТ, 1995, т. 29, № 2.-С.205-212.

120. Кафаров В. В., Мешалкин В. П. Анализ и синтез химико-технологических систем. M.: Химия, 1991.-432 с.

122. Кислов Д. Д. и др. Совершенствование системы управления качеством продукции на Новокуйбышевском НПО. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1975.

123. Клыков Ю. И. Ситуационное управление большими системами. M.: Энергия, 1974. – 136 с.

124. Клыков Ю. И. Ситуационная модель управления большой системой. // «Изв. АНСССР. Техн. кибернетика», 1970, № 6.

125. Колмогоров А. Н„ Фомин C. B. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1972.

126. Косер Р. Дж. Расчет пределов отбора фракций современными распределенными системами управления ректификационными колоннами. // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1988, № 4, С. 131134.

127. Костиков С. Промышленность в центре внимания. Концепция построения современных систем автоматизации производства. //COMPUNITY, 9, – М.: 1996. – С. 74-80.

128. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. – М.: Радио и связь, 1982.-432 с.

129. Кривошеев В. П., Дадаян Л. Г., Веревкин А. П., Самарский А. Г. Оптимизация разделительной способности ректификационной колонны, разделяющей фенольно-ацетоновую смесь. // Автоматизация и контрольно-измерительные приборы. № 8. М.: 1974.

130. Кривошеев В. П., Веревкин А. П., Дадаян Л. Г., Самарский А. Г. Оптимальное управление ректификационной колонной с изменяющейся эффективностью теплообмена кипятильника. // Вопросы управления химико-технологическими процессами. Вып. 20 Уфа, 1975.

131. Кузнецова С. Т. и др. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП установок первичной переработки нефти. / Обзор. М.: ЦНИИТНефтехим, 1986. -41 с.

132. Кузьмин С. Т., Липавский В. Н., Смирнов П. Ф. Промышленные приборы и средства автоматизации в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1987. – 272 с.

133. Кулаков М. В. Технологические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1983. – 424 с.

134. Кудинов Ю. И., Дорохов И. Н. Управление ректификационной установкой на основе нечетких множеств. // ТОХТ, т. 25, 1998. № 4. с. 563-569.

135. Ларичев О. И. Системный анализ и принятие решений. // Диалектика и системный анализ. М.: Наука, 1986. – с. 219-238.

136. Лорьер Ж-.Л. Системы искусственного интеллекта: Пер. с фр. / Под ред. В. Л. Стефанюка. М.: Мир, 1991.-568 с.

137. Макаров B. B. Алгоритм структурно-логического анализа многопродуктовых химико-технологических систем. // ТОХТ, 1994, т. 28, №. 5.-с. 453-464.

138. Мешалкин В. П. Экспертные системы в химической технологии. Основы теории, опыт разработки и применения. М.: Химия, 1995. – 368 с.

139. Макаров И. М., Виноградская Т. М., Рубинский A. A., Соколов В. Б. Теория выбора и принятия решений. М.: Наука, 1982. – 328 с.

140. Марголис М., Леондес С. Т. О теории самонастраивающейся системы регулирования, метод обучающейся модели. // Тр. 1-го Международного конгресса международной федерации по автоматическому управлению. – М.: 1960.-с. 686-701

141. Мезон С., Циммерман Г. Электронные цепи, сигналы и системы. М.: Изд-во иностр. литературы, 1963. – 620 с.

142. Мелихов А. Н., Бернштейн Л. С., Коровин С. Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – 272 с.

143. Мельников Ю. Н., Мясников В. А. Критерии и модели оценки живучести систем телеобработки. / Под ред. В. Г. Долотова. М.: МЭИ, 1988. – 60 с.

144. Месарович М., Мако Д., Тахакара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. – 344 с.

146. Модель Д-2401-2. Сертификат соответствия BAS № Ех812205Х/4 Британской службы санкционирования электрооборудования и горючих средств (BASEEFA).

147. Моисеев H. H. Элементы теории оптимальных систем. М.: Наука, 1974. – 526 с.

148. Современное состояние теории исследования операций. / Под ред. Моисеева H. H. М.: Наука, 1979. – 464 с.

149. Мозгалевский A. B., Калявин В. П. Системы диагностирования судового оборудования. Л.: Судостроение, 1987.

150. Мозгалевский A. B., Койда А. Н. вопросы проектирования систем диагностирования. Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 112 с.

151. Морозов A. A. Базы знаний в системах ситуационного управления коллективного пользования. // УС и М, 1995, № 4/5. с. 91-95.

152. Мурата Т. Сети Петри: Свойства, анализ, приложения. // ТИИЭР, т. 77, №4, 1989.-с. 41-85.

153. Муравьев А. Г. и др. Передаточные функции колонного ректификационного аппарата. // « Журнал прикладной химии ». Л.: 1984. – с. 7.

154. Муртазин Т. М., Веревкин А. П. Задача управления процессом деасфальтизации. // Материалы 48-й научн. техн. конфер. Уфа: УГНТУ, 1997.-С. 24-25.

155. Мухамедзянов А. Х., Зайнуллин Р. Ф. Метрологическое обеспечение контроля качества продукции на основе стандартных образцов. / Темат. обзор. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1991. – 78 с.

156. Мухамедзянов А. Х. Метрологическое обеспечение и интенсификация процессов подготовки нефти к переработки. / Автореферат дисс. докт. техн. наук. Уфа: УНИ, 1988.

157. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения. / Под ред. Р, Р, Ягера, М.: Радио и связь, 1986. – 408 с.

158. Николаев В. И., Брук В. М. Системотехника: методы и приложения. Л.: Машиностроение, 1985. – 199 с.

159. Нильсон H Искусственный интеллект. Методы поиска решений. М.: Мир, 1973-270 с.

160. Обновленский П. А., Мусяков Л. А., Чельцов A. B. Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии. Л.: Химия, 1978.-224 с.

161. Осипов О. И., Усынин Ю. С. Техническая диагностика автоматизированных электроприводов. М.: Энергоатомиздат, 1991.

162. Островский Г. М., Бережинский Т. А., Беляева А. Р. Алгоритмы оптимизации химико-технологических процессов. М.: Химия, 1978.

164. Павловский М. М., Козлов И. А., Сывороткин Е. Г. Приближенная зависимость параметров качества фракций от выходов этих фракций при первичной переработке нефти. // Химия и технология топлив и масел, 1972, №8.

165. Палюх Б. В. и др. Надежность систем управления химическими производствами. М.: Химия, 1987. – 178 с.

166. Патент № 2065761 RU/ БИ № 24,1996. Способ управления качеством продуктов разделения нефтяных смесей методом ректификации. / Веревкин А. П., Арсланов Ф. А., Иванов В. И., Махов А. Ф., Муниров Ю. М.

167. Патент на изобретение №> 2106629 РФ. / БИ № 7 от 10.03.98. Способ определения агрегативной устойчивости водонефтяных эмульсий. / Веревкин А. П., Хафизов А. Р., Ишмаков P. M.

168. Патент на изобретение № 2116629 РФ. / БИ № 21 от 27.07.98. Способ определения количества углеводородного сырья в резервуарах. / Веревкин А. П., Хафизов А. Р., Ишмаков P. M.

169. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984-264 с.

170. Подиновский В. В., Ногин В. Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982.-255с.

171. Попов Э. В., Фоминых И. Б., Кисель Е. Б. Статистические и динамические экспертные системы ( Классификация, состояние, тенденции ). /Методический материал. М.: Изд-во Центрального Российского Дома знаний, 1995. – 127 с.

172. Поспелов Д. А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986. – 284 с.

173. Поспелов Д. А. Логико-лингвистические модели в системах управления. М.: Энергоиздат, 1981. – 232 с.

174. Поспелов Г. С., Поспелов Д. А. Искусственный интеллект прикладные системы. – М.: Знание, 1985,- 48 с.

175. Петров Б. Н., Кухтенко А. И. Структура абсолютно инвариантных систем и условия их физической осуществимости. //Теория инвариантности в системах автоматического управления. М.: Наука, 1964. – С.26-48.

176. Прибуш А. Г, Определение агрегативной устойчивости эмульсий по скорости, коалесценции капель электролита в органической среде.

178. Рахимов Э. А., Веревкин А. П. Расчет динамической модели парогазонагнетательной установки. // Тезисы докл. 40-й научн. техн. конфер. «Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа. Уфа, 1989. – С.70.

179. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник. М.: 1979.

180. Рей У. Методы управления технологическими процессами. М.: Мир, 1983. – 368 с.

181. Ротач В. Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М.: Энергия, 1973. – 440 с.

182. Рябов В. А. и др. Система активного управления качеством продукции на Омском н/п комбинате. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1974.

183. Саати Т, Целочисленные методы оптимизации и связанные с ним экстремальные проблемы. М.: Мир, 1973. – 302 с.

184. Сборник « Американская техника и промышленность », вып. XI. (Приборы и системы управления ). Внешторгреклама Чилтон Интернешнл, 1979. – 137 с.

185. Серебрянский А. Я. Управление установками каталитического крекинга. – М.: Химия, 1983.

186. Сивцев В. И., Чулин H. A. Автоматизированный синтез систем рекреирования на основе частотного метода теории автоматического управления. М.: Машиностроение, 1982. – 55 с.

187. Сираев О. М. Веревкин А. П. Проектирование АСУ ТП как задача принятия решения. // Материалы 48-й научн. техн. конфер. студентов, аспирантов, молодых ученых. Уфа, 1997 г.-С.3-4.

188. Смирнов И. Н. Синтез систем управления на логических элементах. Л.: Изд-воЛГУ. 1975.-368 с.

189. Создание и опыт внедрения распределенных систем управления нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности за рубежом. М.: 1987 г. / Тематич. обзор. ЦНИИТЭенефтехим.

190. Справочник современных автоматизированных систем управления технологическими процессами. // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1987 №3.-С.99-133.

192. Стефани Е. П. Основа расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. М.: Энергия. 1972. 376 с.

193. Танатаров М. А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия. 1987. 352 с.

195. Технология нефти и газа. Вопросы фракционирования. Уфа. Башкирское книжн. изд. 1971. – вып. 2.

196. Трифонов Э. А., Веревкин А. П. Формализованная оценка живучести сложных автоматических систем регулирования. // Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа. /Тезисы докл. 41-й Научн.-техн. конф. Уфа. 1990. – С. 55.

197. Управление процессами ректификации и газоразделения. /Темат. обзор – М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1981. 62 с.

198. Уровнемеры типа ВК-1200 производства Уфимского научно-производственного предприятия «Автоматика-ВК»./Рекламный проспект.

199. Федеров A. B., Статюха Г. А. Алгоритм принятия решений при управлении сложным химико-технологическим объектом. // Хим. технология. К.: 1987. №4.

200. Фридман А., Менон П. Теория и проектирование переключательных схем. М.:Мир. 1978. 580 с.

202. Химмельблау Д. Обнаружение и диагностика неполадок в химической и нефтехимической технологии. Л.-.Химия. 1983. 352 с.

203. Хисамова Г. А., Веревкин А. П., Писаренко Э. В. Повышение эффективности применения деэмульгаторов. //Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа. / Тезисы 40-й Научн. техн. конфер. – Уфа. 1989. – С. 70.

204. Холл А. Д. Опыт методологии для системотехники. М.:Сов. радио. 1975. – 448 с.

205. Чельцов А. В. Измерительные устройства для контроля качества нефтепродуктов М. .Химия. 1981. -261с.

206. Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М.: Наука, 1968.-400 с.

207. Шамкин В. Н. Дестабилизационное управление сложными технологическими объектами. / Автореферат дисс. д. т.н., Тамбов, 1977 -32 с.

208. Шенброт И. М. и др. Распределенные АСУ ТП М. :Энергоатомиздат. -1985 г.

209. Юдицкий С. А., Магергут В. З. Логическое управление дискретными процессами. Модели, анализ, синтез. М. Машиностроение. 1987.-175с.

210. Янушевский Р. Т. Теория линейных оптимальных многосвязанных систем управления. – М.: Наука. 1973.-464с.

211. Ястребенецкий М. А., Иванова Г. М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами. М.:Энергоатомиздат. 1989. 264 с.

212. Grossman I. Е. Mixed integer programming approach for the synthesis of integrated process flow sheets. // Comput. and chem. eng. 1985. 9. №5 p. 463482.

213. Genrich H. J. and Lautenbach. System modeling with high-level Petri nets. //Teoret. сотр. sc., vol. 13. p. 109-136. 1981.

214. Tabak D., Levis A. H. Petri net representation of decision models, IEEE Trans, syst. man, Cybem., vol. SMC-15. № 6 pp. 812-818. Nov-dec. 1985.

215. Rosenbrock H. H. Computer-aided control system design. L.:Acad. press, 1974.-230 p.

216. Palazoglu A., Manousluthakis B., Arkun Y. Design of chemical plants with improved dynamic operability in an environment of uncertainty. /Ind. Eng. Process Des. Dev. 1985, 24 p. 802-813.

217. Thurstan C. W. Part 1. Computer aided design of distillation column controls. // Hydracarbon process: 1981. 60. № 7. p. 125-130.

218. Bai Fanghou, Tu Yongzhong, Ding Wei. Implementation of an intellegent control system for vacuum distillation.//High Technol. Lett.-1996.-2, № 1. p.88-93.

219. Chen G., Mcavoy T. J. Process control utilizing based multivariate statistical models. //Can. J.Chem. Eng.-1996.-74, № 6.-p. l010-1024.

220. Sarimveis H., Gerceli H., Nicolaou M. Design of robust nonsquare constrained model-predictive control.//AIChE Journal.-1996.-42, № 9.-p.2582-2593.

221. Penker T., Hartmann K. Verbe sserung der Entscheidungsfindung bei der Produkttionsstenerung eines erdölverarbeitenden Anlagenkomplexes. //Chem.-Ing.-Techn.-1995.-67, № 12.-p. l649-1652.

222. Sentory G., Agamtnnoni O., Desages A., Romagnoli J. Approximate models for nonlinear process control. //AIChE Journal.-1996.-42, № 8.-p.2240-2250.

223. Tan S., Mavrovouniotis M. L. Reducing data dimensionality through optimizing neural network inputs. // AIChE Journal. 1995.-41, № 6.- p.-14711480.

224. Skogestad S., Jacobsen E. W., Lundstrov P. Modelling requirements for robust control of distillation columns. //Autom. Contr. Proc. 11th Trienn World Congr. Int. Fd. Autom. Contr., Tallin, 1990. Vol.6.- Oxford etc., 1991. – p. 191-197.

225. Kim W. H., Groves F. R. A direct nonlinear adaptive-control of state-feedback linearizable systems. //Chem. Eng. Commun.-1995.-132,-p.69-90.302

226. Rabeau Pierre, Gani Rafiqual, leibovici Clande. An efficient initialization procedure for simulation and optimization of large distillation problems. //Ind. and Eng. Chem. Res.-1997.-36, № 10.-p.4291-4298.

227. Padalkar S., Karsai G., Sztipanovits J., DeCara F. Online diagnostics makes manufacturing more robust. Part l.//Chem. Eng.(USA).-1995.-102, № 3.-p.80-83.

228. Hinde R. F., Cooper D. J. A pattern-based approach to excitation diagnostics for adaptive process control. //Chem. Eng. Sci.-1994.-49, № 9.-p.1403-1415.

229. Subawalla H., Paruchuri V. P., Gupta A., Pandit H. G., Rhinehart R. R. Comparison of model-based and conventional control: A summary of experimental results. // Ind. and Eng. Chem. Res.-1996.-35, № 10.-p.3547-3559.

230. Milinkovic S., Ilic V., Kesic D., Nicolic S. Racunarski simulator tehnoloskin procesa u realnom vremenu. //Hem. ind.-l 996.-50, № 5.-p. 198-203.

В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Http://www. dissercat. com/content/avtomaticheskoe-upravlenie-tekhnologicheskimi-protsessami-neftepererabotki-po-pokazatelyam-k

Ширикина Е. ВМайстер Д. ВШатунов В. В. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

В нефтехимической промышленности автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво и пожароопасностью перерабатываемых веществ.

По мере осуществления автоматического производства сокращается тяжёлый физический труд, уменьшается численность рабочих, непосредственно занятых в производстве, увеличивается производительность труда.

Ограниченные возможности человеческого организма (утомляемость, недостаточная скорость реакций на изменение окружающей обстановки и на большое количество одновременно поступающей информации) является препятствием для дальнейшей интенсификации производства. Наступает новый этап производства – автоматизация, когда человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления передаются автоматическим устройствам.

Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличивается количество, повышается качество, снижается себестоимость выпускаемой продукции, повышается производительность труда.

Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоёмов отходами. Комплексная автоматизация процессов в нефтехимической технологии предполагает не только автоматическое обеспечение хода этих процессов с использованием различных автоматических устройств (контроля, регулирования, сигнализации), но и автоматическое управление пуском и остановкой установки для ремонтных работ и в критических ситуациях.

При выборе контролируемых величин обычно руководствуются тем, чтобы при минимальном их числе обеспечивалось наиболее полное представление о процессе. Контролю подлежат те параметры, которые облегчат ведение технологического процесса. Для регулируемых величин процесса выбор осуществляется таким образом, чтобы при регулирующем воздействии на объект достигалось оптимальное протекание технологического режима. Для контроля одинаковых параметров технологического процесса применяют идентичные автоматические устройства, на основе которых осуществляется контроль и управление процессом.

Технологический процесс установки Микростилл-2 0 0 0 основан на атмосферной (первичной) перегонке нефти при однократном испарении лёгких фракций в атмосферной ректификационной (фракционирующей) колонне.

1) предварительный нагрев нефти в теплообменниках за счёт тепла продуктов, выводимых из колонны и стриппингов;

2) окончательный нагрев нефти и частичное однократное испарение лёгких фракций нефти в трубчатой печи с огневым нагревом;

3) разделение на фракции, полученной газожидкостной смеси в ректификационной колонне.

Установка для производства моторных топлив предназначена для переработки до 95000 тонн в год

(2000 баррелей в сутки) обессоленной и обезвоженной нефти, поступающей из резервуаров центрального товарного парка.

На установке «Микростилл» реализован выше изложенный метод выбора параметров регулирования и средств контроля.

Системой автоматизации обеспечивается дистанционный контроль расхода сырой нефти, подаваемой на установку, расходомером НОРД-М-10 0-25 поз. ЕТ-6 в объеме около 13,5 м куб./час, при рассогласовании расхода с заданной величиной ПЛК вырабатывает регулирующее воздействие, подаваемое на исполнительный механизм ИМ1 – КТ1 поз.^7 9 с блоком ручного управления БРУ-32 поз.^7 8. Положение регулирующего клапана поступает в контроллер от датчика положения реостатного В1 (10 0 0 Ом) поз^Т4. Помимо регулирования подачи сырой нефти на установку расходомером ЕТ-б контролируются критические значения количества подаваемого сырья, то есть при значении расхода

0,5 или 20 м куб./час будет включена система сигнализации, а при 0 или 32 м куб./час произойдет

Остановка. Текущий режим насоса Н-1 – насоса подачи сырой нефти, передается на ПЛК

Открытыми/закрытыми вспомогательными контактами главного контактора насоса поз.^81, поз.^82 через блок ручного управления поз.^80. Выдающееся на экран состояние контактора показывает, в каком режиме находится насос: работает или остановлен.

АСУ ТП установки строится по иерархическому принципу и представляет собой распределённую

К-1 – ректификационная колонна; С-1 – стриппинг; Е-2 – сборник хладагента; Е-3 – ёмкость-

Функции уровня управления технологическим объектом реализуются средствами локальных систем контроля и управления (СКУ), которые строятся на базе контроллеров фирмы «ДЫеп-Вга^еу» серии SLC500 и располагаются в электротехническом блоке.

Функции уровня оператора выполняются операторской станцией на базе компьютера, устанавливаемого в помещении операторной.

В соответствии с принятой структурой функции системы распределены по уровням управления.

Комплекс технических средств электротехнического блока представляет собой шкаф с установленными в нём контроллером, клеммными зажимами, промежуточными реле, автоматическим выключателем, источником бесперебойного питания, источниками питания внешних цепей и т. д.

Дискретные входные и выходные сигналы от датчиков и исполнительных механизмов, устанавливаемых вне операторных помещений, подключаются к контроллеру через промежуточные реле для предотвращения выхода из строя входных/выходных каналов контроллера при неправильном подключении или случайном попадании на контрольный кабель высокого напряжения.

Для исключения сбоев в работе системы при помехах или кратковременных перерывах электропитания предусматривается применение источников бесперебойного питания (UPS).

Обмен информацией между контроллером и компьютером оператора осуществляется по интерфейсу DH+ с использованием кабеля типа Ве^еп 94 63.

Для защиты оборудования от наводок или случайного попадания высокого напряжения на кабель связи используется устройство защиты линии связи фирмы Telebyte.

Для подключения кабелей от датчиков, установленных на технологических объектах, используется промежуточный клеммный щит. Подключение СКУ к клеммному щиту производится при помощи гибкого кабеля или жгута.

Систему автоматизации можно разделить на три уровня: нижний (датчики, преобразователи,

Исполнительные механизмы), средний (микропроцессорный контроллер) и верхний (операторский интерфейс).

1.Исаакович Р. Я., Попадько В. Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. – М.: Недра,

2.Журавлев В. В., Савруков Н. Т. Анализ хозяйственно-финансовой деятельности предприятий. – Чебоксары, 2001.

3. Крейнина М. Н. Диализ финансового состояния и инвестиционной привлекательности акционерных обществ в промышленности, строительстве и торговле. – М.: АО «Дис», «МВ-Центр», 2002.

4.Лобков А. М. Сбор и обработка нефти и газа на промысле. – М.: Недра, 1996.

6.Мазепа Б. А. Совершенствование систем нефтегазосбора на промыслах. – М.: 1993.

Http://cyberleninka. ru/article/n/avtomatizatsiya-tehnologicheskogo-protsessa-pererabotki-nefti

В руководящем документе "Автоматизация технологических процессов объектов переработки нефтяного газа. Основные положения" изложены требования к объему автоматизации и общие требования к средствам, применяемым в проектах автоматизации технологических процессов газоперерабатывающих заводов.

Основные положения по автоматизации объектов сбора попутного нефтяного газа (компрессорные станции газа I и последующих ступеней сепарации нефти) будут разработаны отдельным документом.

Подробно вопросы создания АСУ ТП ( II ) рассматриваются в самостоятельных документах.

РД выполнен с учетом "Отраслевых норм технологического проектирования" ОНТП I -86.

"Автоматизация технологических процессов объектов переработки нефтяного газа. Основные положения" утвержденного приказом ВПО "Союзнефтегазпереработка" от 20.10.83 № 88

Требования настоящего Руководящего документа распространяются на проектирование новых и техническое перевооружение действующих газоперерабатывающих заводов Миннефтепрома.

1.1. Автоматизация объектов переработки нефтяного газа должна обеспечивать интенсификацию производства, надежное функционирование технологического объекта, сокращение ручного труда и топливно-энергетических затрат, а также безопасность работы обслуживающего персонала.

1.2. Управление основными технологическими процессами объектов газоперерабатывающего завода (ТПЗ) должно осуществляться, как правило, из одного помещения управления (ПУ). При необходимости могут быть предусмотрены необслуживаемые помещения КиП и А для размещения датчиков, релейной аппаратуры, микропроцессорных терминалов и приборов неоперативного контроля (МПУ).

1.3. Для оперативного управления производственным процессом и координации работы сооружений ГПЗ в блоке с административным корпусом необходимо предусматривать диспетчерский пункт (ДП) ГПЗ.

2.1. Объектом автоматизации является газоперерабатывающий завод Миннефтепрома.

– насосная станция хозпитьевого, производственного и противопожарного водоснабжения;

– сооружения обслуживающего назначения (адм. корпус, гараж, ДМ, лаборатория, пождепо, склад инструментов и стоянка электрокаров, быткорпус);

3.1. Системы автоматизации и управления по всем сооружениям должны предусматривать работу в условиях нормальной эксплуатации без постоянного присутствия обслуживающего персонала непосредственно на установках, у агрегатов и аппаратов.

3.2. Системы автоматизации и управления технологических процессов в общем случае должны предусматривать:

– регистрацию параметров, необходимых для отчетности и анализа работы технологических узлов и отдельных агрегатов;

– автоматическое регулирование параметров в характерных точках процесса;

– автоматическую защиту технологического оборудования в аварийных ситуациях;

– автоматический ввод резервных агрегатов (АВР) при выходе из строя рабочих агрегатов в случае, когда прекращение работы агрегата может привести к возникновению аварийной ситуации;

– сигнализацию (предупредительную и аварийную) отклонения основных технологических параметров от заданных значений;

– сигнализацию состояния оборудования и арматуры с электроприводом, управляемых из помещения управлении;

3.3. Срабатывание схемы защиты агрегата (установки) должно предваряться предупредительной сигнализацией и сопровождаться аварийной (с запоминанием первого сигнала защиты).

4.1. Приборы и средства автоматизации, применяемые в проектах, как правило, должны серийно изготавливаться отечественной промышленностью.

4.2. При применении в проектах не серийных приборов и средств автоматизации последние включаются в спецификации только после согласования с соответствующими ведомствами или заводами-изготовителями.

4.3. На приборы, не выпускаемые отечественной промышленностью, должны составляться технические требования на разработку или предложения на закупку по импорту.

4.4. Принятые для реализации схем автоматизации приборы и регуляторы должны, как правило, входить в Государственную систему приборов (ГСП).

4.5. В проектах автоматизации технологических процессов следует предусматривать применение микропроцессорной техники по мере освоения ее промышленностью в соответствии с основными направлениями, изложенными в приказе Миннефтепрома № 529 от 10.10.82 г.

4.6. При выборе приборов и средств автоматизации следует учитывать классы взрывоопасных зон, в которых устанавливаются принимаемые приборы и средства автоматизации.

4.7. В проектах автоматизации технологических процессов следует, как правило, применять щита, пульты и монтажные материалы заводского изготовления (предприятиями Главмонтажавтоматики Минмонтажспецстроя СССР).

5.1.1. Узел сепарации и замера газа в общем случае должен быть оснащен средствами автоматизации, обеспечивающими:

1) регистрацию и расчет количества газа, поступающего на ГПЗ в весовых единицах, приведенный к нормальным условиям (коммерческий учет); по мере освоения серийного производства средств автоматизации

3) автоматическое включение (выключение) насоса по уровню конденсата в разделительной емкости;

– максимального уровня углеводородного конденсата во входных сепараторах с формированием сигнала на отключение компрессоров сирого газа.

6) дистанционное и местное управление электроприводными отключающими задвижками с сигнализацией их положения;

7) местный технологический контроль параметров (манометры, термометры и т. п.) в необходимом для эксплуатации объеме.

5.1.2. Датчики приборов коммерческого учета должны устанавливаться на участках газопроводов с отсутствие» содержания влаги и механических примесей в газе.

5.2.1. Для компримирования сырого газа I, II и III ступеней сепарации на ГПЗ применяются компрессоры двух типов:

Кроме того, для компримирования сырого газа концевых ступеней и "горячей" сепарации нефти на ГПЗ применяются винтовые компрессоры.

5.2.2. В состав компрессорной сырого газа входит также общестанционное технологическое оборудование: межступенчатые и концевые сепараторы, аппараты воздушного охлаждения (АВО) и отделение охлаждения умягченной воды (антифриза) (последнее – для обеспечения охлаждения ГМК).

5.2.3.1. Газомотокомпрессоры частично автоматизированы и в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации должны обслуживаться производственным персоналом с организованных в машзале рабочих мест.

5.2.3.2. В объем поставки ГМК входит система защиты, обеспечивающая его остановку (с включением магнето "на землю") при:

5.2.3.3. Кроме защиты, входящей в комплект поставки, газомотокомпрессоры должны быть оборудованы системой автоматики, обеспечивающей отключение топливного газа (на каждый компрессор) при:

– повышении уровня жидкости в сепараторах, установленных на приеме каждой ступени компрессора выше допустимого;

– повышении давления на нагнетальном патрубке компрессора и на отключаемых запорными органами промежуточных ступенях выше допустимого;

– самопроизвольной остановке компрессора (импульсом для контура блокировки при этом является снижение давления масла);

– воздействии на индивидуальную кнопку дистанционной аварийной остановки компрессора.

5.2.3.4. При автоматизации ГМК следует предусматривать автоматическое отключение подачи топливного газа при воздействии на кнопку дистанционной аварийной остановки всех компрессоров, установленных в машзале.

5.2.3.5. Все виды блокировок, связанных с отключением топливного газа, кроме блокировок при воздействии на кнопки дистанционного отключения как индивидуальную, так и групповую, должны сопровождаться светозвуковой сигнализацией нарушения параметров, по которым произошло отключение топливного газа.

5.2.3.6. Кроме сигнализации по п. 5.2.3.5 должна предусматриваться предупредительная сигнализация:

– при понижении давления газа на приеме компрессора ниже допустимого;

– при понижении давления воздуха КиА в коллекторе ниже допустимого.

5.2.3.7. Кнопки общей дистанционной аварийной остановки газомотокомпрессоров должны быть расположены возле всех выходов вне компрессорной и в ПУ, индивидуальной – у ближайшего выхода.

5.2.4.1. Центробежные компрессоры с электроприводом должны бить оборудованы системой автоматики, обеспечивающей:

– управление и контроль за работой агрегата из помещения управления, без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машзале;

– защиту агрегата при возникновении аварийных ситуаций во всех режимах;

– дистанционное (пооперационное) или автоматическое выполнение предпусковых операций;

– автоматическое управление процессами пуска и остановки агрегата.

1) автоматический пуск и нормальную остановку агрегата с главного щита управления (ГЩУ);

– при воздействии на кнопки аварийной остановки, установленные на ГЩУ и МЩУ;

– при повышении концентрации углеводородных газов выше 50 % от НПВ.

3) пооперационный пуск и остановку компрессора с местного щита управления (МЩУ);

4) автоматический ввод резерва пусковых маслонасосов и вентиляторов продувки главного электродвигателя;

5) измерение основных технологических параметров, определяющих работу агрегата;

6) сигнализацию состояния отдельных механизмов агрегата, неисправностей и действия защит;

7) формирование сигналов "компрессор работает", "компрессор остановлен" и "авария на компрессоре" для передачи на верхний уровень управления;

5.2.4.3. Аварийная остановка компрессорного агрегата должна обеспечиваться при срабатывании любой из следующих защит:

– понижение давления масла смазки подшипников и торцевых уплотнений компрессора;

– понижение давления масла на сливе с торцевых уплотнений подшипников ЦНД и ЦВД;

– понижение расхода воды (антифриза) к воздухоохладителям главного электродвигателя;

– понижение избыточного давления в кожухе главного электродвигателя;

– повышение температуры подшипников компрессора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки муфт и подшипников редукторов и главного электродвигателя;

– неисправности главного электродвигателя и возбудительного устройства.

5.2.4.4. Система автоматизации компрессора должна обеспечивать выдачу предупредительной сигнализации отклонения от нормальных значений следующих параметров по каждому агрегату:

– повышение температуры подшипников компрессора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки муфт, подшипников редуктора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки подшипников и торцевых уплотнений компрессора;

– понижение давления масла на сливе с торцевых уплотнение подшипников ЦНД и ЦВД компрессора;

– понижение избыточного давления в кожухе главного электродвигателя;

– повышение температуры охлаждающей воды (антифриза) на выходе из воздухоохладителей главного электродвигателя;

– неоткрытие крана на сбросе на факел при аварийной остановке компрессора;

Компрессоры дополнительно к поставляемой комплектно автоматике должны быть оборудованы системой автоматики, предусматривающей:

– отключение при повышении концентрация углеводородных газов до 50 % НПВ;

– аварийную световую и звуковую сигнализацию повышения уровня жидкости в приемном сепараторе;

– предупредительную сигнализацию повышения уровня жидкости в концевом сепараторе;

– предупредительную сигнализацию понижения температуры газа после концевого аппарата воздушного охлаждения (АВО);

5.2.6.1. По общестанционному технологическому оборудованию следует предусматривать:

– дистанционное управление общестанционными задвижками (пневмокранами) со щита из ПУ.

Примечание: При применении в качестве общестанционной отключающей арматуры пневмокранов в технологической части проекта должно быть предусмотрено пневмопитание узлов управления этими кранами (газ давлением 8 – 64 Кгс/см 2 (0,8 – 6,4 МПа) в соответствии о ГОСТ 17433-80 по точке росы, содержанию масла и механических примесей);

– сигнализацию положения общестанционных задвижек (кранов) "открыто", "закрыто";

– регистрацию температуры, газа, выходящего из компрессорной сырого газа;

5.2.6.2. По отделению охлаждения умягченной воды (антифриза) следует предусматривать следующий объем автоматизации:

1) АВР циркуляционных насосов по падению расхода воды (антифриза) в нагнетательном трубопроводе рабочего насоса;

2) дистанционное управление электродвигателями циркуляционных насосов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения;

4) регистрацию температуры воды в каждом коллекторе на выходе потребителям;

– абсорбцией с последующей регенерацией абсорбента в колонне-десорбере;

5.3.2. Осушка конденсата на ГПЗ осуществляется только методом адсорбции.

5.3.3. Регенерация твердых поглотителей производится сухим газом, подогреваемым в цилиндрических печах.

5.3.4. Система автоматики, обеспечивающая режим абсорбции, должна предусматривать:

3) сигнализацию минимального значения уровня в приемной емкости регенерированного абсорбента;

4) дистанционное (из ПУ) отключение насосов подачи регенерированного абсорбента в абсорбер;

5.3.5. Автоматика блока регенерации абсорбента (гликоля) предусматривает:

5.3.6. Для поддержания режима адсорбции необходимо предусматривать:

– автоматическое (по определенной программе) и дистанционное управление приводной арматурой, переключающей адсорберы с режима осушки на режимы регенерации и охлаждения:

– регулирование расхода газа регенерации на блок осушки конденсата;

– регистрацию температуры адсорбента в зонах по высоте адсорбера (низ, середина, верх);

– регистрацию и сигнализацию повышения перепада давлений на адсорбере;

5.3.7. Система автоматики, обеспечивающая режим работы печи для подогрева газа должна предусматривать:

1) автоматическое регулирование температуры газа регенерации, выходящего из печи;

4) дистанционное управление электроприводными задвижками на отсечке продукта, топливного газа, подаче пара для пожаротушения;

5) сигнализацию (светозвуковую) падения давления топливного газа на подаче к форсункам печи и расхода газа регенерации, повышения температуры газа регенерации;

5.3.8. При работе установки осушки в объеме пускового комплекса на выходе газа с установки в магистральный газопровод следует предусматривать замерный узел газа с установкой узла коммерческого учета.

5.4.1. Наиболее распространенными схемами переработки газа на ГПЗ являются:

– низкотемпературная абсорбция (НТА) с предварительным насыщением абсорбента;

Осуществляется по трехколонной схеме: абсорбер – абсорбционноотпарная колонна (АОК) – десорбер.

5.4.3. Узлу абсорбции предшествует узел захолаживания скомпримированного сырого газа. Захолаживание производится последовательно холодными потоками газа и сжиженным пропаном.

– расхода углеводородного конденсата из разделительной емкости с коррекцией по уровню в последней;

3) дистанционное измерение температуры потоков после каждого теплообменника;

5.4.5. Технологическая схема процесса НТА должна быть оснащена средствами автоматизации, обеспечивающими:

– соотношения расходов газ – абсорбент, поступающий на предварительное насыщение;

– расхода насыщенного абсорбента в АСК с коррекцией по уровню в кубе абсорбера;

– температуры: в кубе абсорбера, регенерированного абсорбента, поступающего в емкость, и вверху абсорбера;

– предельно допустимых значений уровня в емкости регенерированного абсорбента;

5.4.6. Система автоматизации режима работы АОК должна обеспечивать:

– расхода регенерированного абсорбента на подаче в абсорбционную часть АОК;

– температуры в кубе, на тарелке ввода питания и в абсорбционной части АОК, на вводе абсорбента в АОК и на выходе паров из испарителя;

5.4.7. Система автоматизации по узлу десорбции и регенерации абсорбента должна обеспечивать:

– "горячей струи" на выходе из печи с коррекцией по температуре в кубе десорбера;

– расхода и температуры охлаждающей воды к АВО (с автоматическим отключением АВО);

9) сигнализацию снижения расхода на нагнетании "горячих" насосов (общий поток);

– температуры потока газа после пропанового испарителя и уходящего газа;

– давления, температуры и уровня в насосах типа ХГВ с формированием сигналов на отключение двигателей насосов;

– верхнего предельного уровня углеводородного конденсата в трехфазном разделителе:

4) дистанционное управление из ПУ: насосами, жалюзи АВО, поворотом лопастей вентиляторов АВО (если это позволяет конструкция);

– расхода конденсата в подогреватель куба деметанизатора с коррекцией по температуре куба деметанизатора;

– температуры газожидкостной смеси после пропанового холодильника;

– максимального и минимального уровней в рефлюксной емкости деэтанизатора;

4) дистанционное (автоматическое) управление жалюзями АВО, дистанционное отключение насосов;

– дистанционный контроль агрегата без постоянного обслуживающего персонала у оборудования;

– остановку агрегата по команде оператора или при срабатывании защит;

– контроль и регистрацию на дистанционном щите основных технологических параметров;

– технологическую режимную предупредительную и аварийную сигнализацию;

– формирование режимной сигнализации для передачи на диспетчерский пункт ГПЗ;

5.4.10. С местного щита управления турбодетандера должны осуществляться:

5.4.11. С дистанционного щита управления турбодетандера должен осуществляться контроль:

– температуры газа на входе в турбодетандер, выходе из него, входе в компрессор, выходе из него, температуры масла на сливе из подшипников;

– давления газа на входе в турбодетандер и выходе из нее, на входе в компрессор и выходе из него;

2) предупредительную сигнализацию температуры смазки на сливе из подшипников, уровня масла в маслобаке, неисправности датчика оборотов;

3) режимную сигнализацию "пуск разрешен", "пуск", "агрегат в работе", "агрегат остановлен";

5.4.13. Кроме перечисленного объема автоматизации, входящего в комплект поставки агрегатов, необходимо предусматривать:

– регистрацию температуры газа после концевых холодильников агрегатов;

– местный контроль температур и давлений по аппаратному двору агрегатов.

5.4.14. При подаче отбензиненного газа и ШФЛУ в магистральные трубопроводы на выходе ГПЗ следует предусматривать узлы коммерческого учета (см. п. 5.1.1)

– расхода питания в пропановую колонну с коррекцией по уровню в испарителе деэтанизатора;

– давлений верха деэтанизатора, пропановой колонны и рефлюксной емкости пропановой колонны;

– температур верха и низа деэтанизатора и пропановой колонна ШФУ на выходе установки;

– максимального и минимального уровней в пропановом холодильнике деэтанизатора,

– испарителях деатанизатора и пропановой колонны, в рефлюксной емкости пропановой колонны, в емкости пропана;

4) дистанционное (автоматическое) управление жалюзями АВО, дистанционное отключение насосов;

5.6.1. Для создания пропанового холодильного цикла на 1ПЗ применяют следующие виды компрессоров:

– турбокомпрессорные агрегаты "Светлана", поставляемые фирмой ЧКД "Прага" в составе комплектных холодильных установок.

5.6.2. Объем автоматизации газомотокомпрессоров холодильных пропановых установок аналогичен объему автоматизации, предусматриваемому для ГМК компрессорной сырого газа (см. п. 5.2.3 настоящего РД).

– автоматическое отключение топливного газа при понижении давления на приеме компрессора.

5.6.4. Турбокомпрессоры АТКП и ЧКД "Прага" оборудованы комплектной автоматикой.

5.6.5. Дополнительно к комплектным системам автоматики следует предусматривать приборы и средства автоматизации, обеспечивающие:

– регулирование температуры конденсации пропана поворотом лопастей вентиляторов АВО, уровня в переохладителях пропана, давления в системе конденсации (сдувкой инертов);

– регистрацию и сигнализацию предельных уровней в линейных и дренажных ресиверах и сепараторах;

5.6.6. Управление работой холодильного отделения следует предусматривать следующим образом:

– при применении турбокомпрессоров с электроприводом – из ПУ установки переработки газа или самостоятельного ПУ.

5.7.1. Очистка газа от сероводорода осуществляется абсорбционным методом с последующей регенерацией абсорбента.

5.7.2. Для поддержания заданного режима технологического процесса необходимо предусматривать:

– давления: верха абсорбера; в емкости регенерированного абсорбента; очищенного газа на подаче в емкость регенерированного абсорбента в качестве газовой "подушки"; в емкости верхнего продукта десорбера;

– расхода орошения в десорбер с коррекцией по температуре верха десорбера; расхода теплоносителя в перегонный куб с коррекцией по температуре в перегонном кубе;

– расхода насыщенного абсорбента на десорбцию о коррекцией по уровню в кубе абсорбера;

– уровня в кубе десорбера, в сепараторах сырого и очищенного газа, емкости орошения десорбера, раздела фаз "углеводороды – абсорбент" в разделительной емкости;

– температуры потоков после теплообменника (холодильника) регенерированного абсорбента;

– температуры верхнего продукта десорбера (после конденсатора – холодильника);

– предельно допустимых значений уровня углеводородного конденсата в разделительной емкости с формированием команд на управление насосами на откачке конденсата;

– предельно-допустимых значений уровня в емкости регенерированного абсорбента;

5.7.3. Управление узлом сероочистки следует, как правило, предусматривать из ПУ установки переработки газа.

5.7.4. При компоновке отделения, не позволяющей выполнить централизованное управление, для последнего рекомендуется предусматривать локальное ПУ.

5.8.1. Для обеспечения необходимого давления газа на подаче с газ в магистральные газопроводы используются дожимные компрессорные станции.

5.8.2. В качестве дожимных компрессорных агрегатов на ГПЗ применяются:

5.8.4. Система автоматики центробежных компрессорных агрегатов, применяемых для компримирования газа, поставляется комплектно с агрегатами.

5.8.5. Кроме системы автоматики компрессорных агрегатов, по дожимной компрессорной следует предусматривать объем автоматизации, аналогичный приведенному для общестанционного оборудования компрессорной сырого газа (п. 5.2.6.1).

5.8.6. Управление дожимной компрессорной с применением ШК следует предусматривать с рабочих мест в машзале.

5.8.7. Управление электроприводными компрессорными агрегатами следует осуществлять, как правило, из помещения управления установкой переработки газа, учитывая при компоновке технологического оборудования ограничение по длинам трасс КИП и А.

5.9.1. Факельное хозяйство следует оснащать приборами и средствами автоматизации, обеспечиващими:

1) автоматическое регулирование давления "после себя" в линии топливного газа на "дежурные" горелки факела;

– предельно допустимых значений уровня в сборнике конденсата ("дрипе");

3) дистанционное управление электроприводными задвижками, установленными на газе передавливания, уравнительной линии и выводе конденсата из "дрипа";

5.9.2. Управление работой факельного хозяйства, как правило, осуществляется из помещения управления установки переработки газа.

5.10.1. Объем автоматизации по сооружениям, относящимся к основной технологии (хранению, откачке, налиму продукта), должен предусматривать:

– светозвуковую сигнализацию предельно допустимых значений уровня;

– дистанционное управление коллекторными електроприводными задвижками;

5.10.2. Управление сооружениями товарного парка осуществляется, как правило, из помещения управления парком, размещаемого в бытовом корпусе.

5.11.1. Установка нагрева теплоносителя должна быть оснащена средствами автоматизации, обеспечивающими:

1) автоматическое регулирование давления топливного газа и расхода топливного газа на печь с коррекцией по температуре теплоносителя на выходе из печи;

3) светозвуковую предупредительную сигнализацию понижения уровня теплоносителя в подпиточной емкости;

4) аварийную светозвуковую сигнализацию с формированием сигнала на отсечку топливного газа при:

– погасании пламени в топке печи (для печей с факельными горелками);

5) аварийную светозвуковую сигнализацию с формированием сигнала на отсечку топливного газа и включение паровой завесы при загазованности площадки печей;

6) дистанционное, местное и автоматическое управление электроприводными задвижками на трубопроводах топливного газа и пара для создания паровой "завесы";

7) АВР циркуляционных насосов при аварийном понижении напора в нагнетательном коллекторе;

8) аварийную светозвуковую сигнализацию при понижении напора в коллекторе всоса циркуляционных насосов;

10) светозвуковую сигнализацию отклонения от заданных значений тяги в печи;

5.11.2. Контроль за работой установки нагрева теплоносителя рекомендуется осуществлять из единого теплового пункта (котельной) завода.

Объем автоматизации предусматривается в соответствии с типовым проектом, разработанным институтом "Гипрокислород"

– светозвуковую сигнализацию повышения давления в емкостях азота с формированием командного сигнала на отсечку подачи азота о емкости при достижении заданных значений давления;

– регулирование давления "после себя" в трубопроводе из емкостей в сеть азота;

5.13.2. Контроль за работой склада следует осуществлять с рабочего места оператора азотно-кислородной станции.

5.15.2. Применяемые на ГПЗ воздушные компрессоры и установки осушки поставляются заводами-изготовителями комплектно с системами автоматики.

5.15.3. Дополнительно к поставляемым системам автоматики следует предусматривать:

1) регулирование давления "после себя" в коллекторе заводской сети сжатого воздуха КИП и А;

2) регистрацию расхода воздуха КИП и А, поступающего в заводскую сеть;

– повышения влажности (температуры точки росы) воздуха КиА выше допустимой;

4) формирование общего аварийного сигнала для передачи в нерасшифрованном виде на верхний уровень управления и запоминанием первопричины аварийного состояния по месту.

Объем автоматизации котельной определяется типовыми проектами. Для блочных котельных при их работе без постоянного присутствия обслуживающего персонала должна предусматриваться выдача сигнализации состояния в диспетчерскую ГПЗ.

5.17.1. На ГПЗ компоновка складов метанола выполняется в двух вариантах:

5.17.2. В обоих случаях следует предусматривать местный контроль температуры, давления и уровня.

5.18.1. В состав установки входят насосы подачи раствора и сеть растворопроводов от насосной с разводкой раствора по производственным помещениям, подлежащим автоматическому пенотушению.

5.18.2. В качестве побудителей системы в установках пенотушения применяются:

– гидравлическая система с применением подпорного насоса малой производительности.

5.18.3. Объем автоматизации по установке пенотушения при работе с любой побудительной системой должен обеспечивать:

1) .местное, автоматическое и дистанционное (из помещения, пожарного депо) включение насосов подачи раствора в систему пенотушения;

2) АВР насоса подачи раствора при снижении напора на рабочем насосе;

3) автоматическую остановку насосов при достижении предельного нижнего уровня раствора в резервуаре;

4) автоматическое и дистанционное (из помещения управления технологической установкой) открытие электроприводных задвижек на растворопроводах в помещение, где возник пожар;

5) сигнализацию отклонения от нормы давления в контуре пневматической (гидравлической) побудительной системы при неработающих насосах;

6) местное управление насосом для создания гидравлической побудительной системы;

7) формирование общего сигнала отклонения от заданных значений режима работы установки для передачи на ДП ГПЗ с расшифровкой сигнала на шкафу управления, размещаемом по месту в насосной.

5.18.4. Автоматический пуск рабочего насоса подачи раствора и открытие задвижки на растворопроводе в помещение осуществляется по сигналу от датчиков автоматической пожарной сигнализации, которой оборудовано данное производственное помещение.

Системой автоматизации предусматривается автоматический пуск вытяжной вентсистемы цри загазованности склада выше 50 % от НПВ углеводородных газов.

5.20.1. Насосные станции хозпитьевого, производственного и противопожарного водоснабжения, как правило, блокируются в одном помещении. При этом предусматривают три группы насосов:

Первые две группы насосов работают, как правило, на один напорный кольцевой коллектор с забором воды из резервуаров производственно-противопожарного запаса.

1) местное и автоматическое (в пределах уровня запаса производственной воды) управление насосами производственной воды с сигнализацией предельно допустимых уровней запаса производственной воды;

2) местное и дистанционное (из помещения пожарного депо) управления пожарными насосами;

3) автоматическое включение пожарного рабочего насоса (для пожаротушения зданий и создания водяной "завесы" на товарных парках) по падению напора в напорном кольцевом коллекторе с одновременным открытием электроприводных задвижек на систему дренчерного пожаротушения (водяной завесы);

4) АВР насосов (в каждой группе) по падению напора в нагнетательном трубопроводе рабочего насоса;

5) автоматическое поддерживание уровня запаса вода в резервуаре управлением электроприводной задвижкой на водоводе к резервуару;

6) автоматическое и дистанционное (из помещения управления технологической установкой управление электроприводными задвижками на водоводах создания водяной "завесы" (при отсутствии систем с отсечными клапанами);

7) формирование общего сигнала отклонения режима работы насосной станции от заданного для выноса на ДП ГПЗ и его расшифровка (запоминание первопричины отклонения) по месту;

5.20.3. При размещении насосных в заглубленных помещениях дополнительно к перечисленному объему автоматизации следует предусматривать:

– местное и автоматическое управление дренажным насосом (по уровню в дренажном приямке).

5.21.2. Первые два типа КНС, как правило, блокируются в одной насосной.

5.21.3. В блоке указанной насосной предусматривается следующее оборудование:

– группа насосов с приемным резервуаром производственно-дождевых стоков;

5.21.4. Средства автоматизации по блоку насосной должны предусматривать:

– местное и автоматическое (по уровню в соответствующем резервуаре) управление каждой группы насосов;

– сигнализацию аварийного уровня в соответствующем резервуаре с формированием общего сигнала аварии для выноса на ДП;

– местное и автоматическое управление (по уровню в дренажном приямке) дренажным насосом;

5.21.5. При применении насосов бытовых стоков, требующих подпора на сальниковые уплотнения, следует предусматривать одновременное автоматическое включение подпорных насосов.

5.21.6. Схема автоматизации для КНС очищенных стоков аналогична предусмотренной для любой из перечисленных групп насосов блока КНС в заглубленном варианте.

5.21.7. Объемы автоматизации по станциям биологической очистки и артскважинам следует принимать в соответствии с типовыми проектами, разработанными организациями ВодоканалНИИпроекта.

5.22.1. В сооружениях обслуживающего назначения, как правило, предусматривается автоматизация работы вентсистем непрерывного или периодического действия.

5.22.2. Приточные системы непрерывного действия (сдвоенные) должны быть оборудованы автоматикой, обеспечивающей:

1) АВР вентилятора при снижении напора в нагнетательном коллекторе вентсистемы;

2) регулирование температуры воздуха в нагнетательном коллекторе вентсистемы (или в обслуживаемом помещении) изменением подачи теплоносителя в калорифер в обоснованных случаях;

– состояния вентагрегатов: "нормальный напор", "падение напора", "АВР включен".

5.22.3. Средства автоматизации сдвоенных вытяжных вент-систем должны обеспечивать:

– АВР вентилятора при снижении тяги (разрежения) во всасывающем коллекторе вентсистемы;

– сигнализации состояния вентагрегатов: "вентилятор № 1 включен", "вентилятор № 2 включен", "включен резерв", "падение разрежения";

5.22.4. Контроль за работой вентагрегатов осуществляется с рабочих мест производственного персонала, обслуживающего помещения, для которых предусмотрена вышеуказанная вентиляция.

5.22.5. К вентсистемам периодического действия относятся вентсистемы, обслуживающие помещения с периодическими процессами, либо с периодическим пребыванием персонала на рабочем месте, и аварийные вентсистемы.

5.22.6. Приточные вентсистемы периодического действия должны оснащаться средствами автоматизации, обеспечивающими:

– защиту калориферов от замораживания и трехминутный прогрев калорифера перед пуском вентагрегата;

– местный контроль температуры воздуха и теплоносителя после калорифера;

– дистанционное отключение агрегата при возникновении пожара в помещении, которое агрегат обслуживает;

– сигнализацию работы агрегата: "авария" (калорифер заморожен, исчезновение напряжения);

5.22.7. Контроль за работой указанных агрегатов осуществляется с рабочих мест персонала, обслуживающего процесс или помещение с размещаемых на этих рабочих местах шкафов управления и сигнализации.

5.22.8. Работа периодически действующих вытяжных вент-систем, как правило, блокируется с работой другого оборудования или процесса. При этом средства автоматизации должны предусматривать одновременное автоматическое включение вентсистемы с включением указанного оборудования, автоматическое выключение оборудования при отключении вентагрегата и контроль состояния вентсистемы с рабочего места обслуживающего персонала.

5.22.9. Работа аварийных вентсистем сблокирована с работой сигнализаторов довзрывоопасных (или предельно допустимых санитарных) концентраций.

5.22.10. Кроме автоматического включения аварийных вентсистем необходимо предусматривать дистанционное включение всех аварийных вентсистем из безопасного места.

5.23.1. Сливо-наливная эстакада, как правило, оборудована электроприводными задвижками на наливных трубопроводах и уравнительных линиях с дистанционным управлением из ПУ товарного парка и электроприводными задвижками на трубопроводах паровой завесы с их включением по песту.

5.23.2. Открытию электроприводных задвижек на трубопроводах паровой завесы должна предшествовать предупредительная звуковая сигнализация (срабатывает при нажатии кнопки включения паровой задвижки) с одновременным закрытием электроприводных задвижек на наливных трубопроводах и уравнительных линиях (от вышеупомянутой кнопки).

5.23.3. Для контроля давления в наливных стояках следует предусматривать местные манометры.

– регистрации расходов, давлений и температур сырого газа, поступающего на ГПЗ, и отбензиненного газа, уходящего с ГПЗ;

– регистрацию состояния компрессорных агрегатов, сырого газа, дожимных и воздушных.

– сигнализацию аварийного состояния в сооружении (общий нерасшифрованный сигнал по каждому сооружению).

Http://www. rags. ru/stroyka/text/9345/

5.20. Насосные станции хозпитьевого, производственного и противопожарного водоснабжения

В руководящем документе "Автоматизация технологических процессов объектов переработки нефтяного газа. Основные положения" изложены требования к объему автоматизации и общие требования к средствам, применяемым в проектах автоматизации технологических процессов газоперерабатывающих заводов.

Основные положения по автоматизации объектов сбора попутного нефтяного газа (компрессорные станции газа I и последующих ступеней сепарации нефти) будут разработаны отдельным документом.

Подробно вопросы создания АСУ ТП (II) рассматриваются в самостоятельных документах.

РД выполнен с учетом "Отраслевых норм технологического проектирования" ОНТП I-86.

"Автоматизация технологических процессов объектов переработки нефтяного газа. Основные положения" утвержденного приказом ВПО "Союзнефтегазпереработка" от 20.10.83 № 88

Требования настоящего Руководящего документа распространяются на проектирование новых и техническое перевооружение действующих газоперерабатывающих заводов Миннефтепрома.

1.1. Автоматизация объектов переработки нефтяного газа должна обеспечивать интенсификацию производства, надежное функционирование технологического объекта, сокращение ручного труда и топливно-энергетических затрат, а также безопасность работы обслуживающего персонала.

1.2. Управление основными технологическими процессами объектов газоперерабатывающего завода (ТПЗ) должно осуществляться, как правило, из одного помещения управления (ПУ). При необходимости могут быть предусмотрены необслуживаемые помещения КиП и А для размещения датчиков, релейной аппаратуры, микропроцессорных терминалов и приборов неоперативного контроля (МПУ).

1.3. Для оперативного управления производственным процессом и координации работы сооружений ГПЗ в блоке с административным корпусом необходимо предусматривать диспетчерский пункт (ДП) ГПЗ.

2.1. Объектом автоматизации является газоперерабатывающий завод Миннефтепрома.

– насосная станция хозпитьевого, производственного и противопожарного водоснабжения;

– сооружения обслуживающего назначения (адм. корпус, гараж, ДМ, лаборатория, пождепо, склад инструментов и стоянка электрокаров, быткорпус);

3.1. Системы автоматизации и управления по всем сооружениям должны предусматривать работу в условиях нормальной эксплуатации без постоянного присутствия обслуживающего персонала непосредственно на установках, у агрегатов и аппаратов.

3.2. Системы автоматизации и управления технологических процессов в общем случае должны предусматривать:

– регистрацию параметров, необходимых для отчетности и анализа работы технологических узлов и отдельных агрегатов;

– автоматическое регулирование параметров в характерных точках процесса;

– автоматическую защиту технологического оборудования в аварийных ситуациях;

– автоматический ввод резервных агрегатов (АВР) при выходе из строя рабочих агрегатов в случае, когда прекращение работы агрегата может привести к возникновению аварийной ситуации;

– сигнализацию (предупредительную и аварийную) отклонения основных технологических параметров от заданных значений;

– сигнализацию состояния оборудования и арматуры с электроприводом, управляемых из помещения управлении;

3.3. Срабатывание схемы защиты агрегата (установки) должно предваряться предупредительной сигнализацией и сопровождаться аварийной (с запоминанием первого сигнала защиты).

4.1. Приборы и средства автоматизации, применяемые в проектах, как правило, должны серийно изготавливаться отечественной промышленностью.

4.2. При применении в проектах не серийных приборов и средств автоматизации последние включаются в спецификации только после согласования с соответствующими ведомствами или заводами-изготовителями.

4.3. На приборы, не выпускаемые отечественной промышленностью, должны составляться технические требования на разработку или предложения на закупку по импорту.

4.4. Принятые для реализации схем автоматизации приборы и регуляторы должны, как правило, входить в Государственную систему приборов (ГСП).

4.5. В проектах автоматизации технологических процессов следует предусматривать применение микропроцессорной техники по мере освоения ее промышленностью в соответствии с основными направлениями, изложенными в приказе Миннефтепрома № 529 от 10.10.82 г.

4.6. При выборе приборов и средств автоматизации следует учитывать классы взрывоопасных зон, в которых устанавливаются принимаемые приборы и средства автоматизации.

4.7. В проектах автоматизации технологических процессов следует, как правило, применять щита, пульты и монтажные материалы заводского изготовления (предприятиями Главмонтажавтоматики Минмонтажспецстроя СССР).

5.1.1. Узел сепарации и замера газа в общем случае должен быть оснащен средствами автоматизации, обеспечивающими:

1) регистрацию и расчет количества газа, поступающего на ГПЗ в весовых единицах, приведенный к нормальным условиям (коммерческий учет); по мере освоения серийного производства средств автоматизации

3) автоматическое включение (выключение) насоса по уровню конденсата в разделительной емкости;

– максимального уровня углеводородного конденсата во входных сепараторах с формированием сигнала на отключение компрессоров сирого газа.

6) дистанционное и местное управление электроприводными отключающими задвижками с сигнализацией их положения;

7) местный технологический контроль параметров (манометры, термометры и т. п.) в необходимом для эксплуатации объеме.

5.1.2. Датчики приборов коммерческого учета должны устанавливаться на участках газопроводов с отсутствие» содержания влаги и механических примесей в газе.

5.2.1. Для компримирования сырого газа I, II и III ступеней сепарации на ГПЗ применяются компрессоры двух типов:

Кроме того, для компримирования сырого газа концевых ступеней и "горячей" сепарации нефти на ГПЗ применяются винтовые компрессоры.

5.2.2. В состав компрессорной сырого газа входит также общестанционное технологическое оборудование: межступенчатые и концевые сепараторы, аппараты воздушного охлаждения (АВО) и отделение охлаждения умягченной воды (антифриза) (последнее – для обеспечения охлаждения ГМК).

5.2.3.1. Газомотокомпрессоры частично автоматизированы и в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации должны обслуживаться производственным персоналом с организованных в машзале рабочих мест.

5.2.3.2. В объем поставки ГМК входит система защиты, обеспечивающая его остановку (с включением магнето "на землю") при:

5.2.3.3. Кроме защиты, входящей в комплект поставки, газомотокомпрессоры должны быть оборудованы системой автоматики, обеспечивающей отключение топливного газа (на каждый компрессор) при:

– повышении уровня жидкости в сепараторах, установленных на приеме каждой ступени компрессора выше допустимого;

– повышении давления на нагнетальном патрубке компрессора и на отключаемых запорными органами промежуточных ступенях выше допустимого;

– самопроизвольной остановке компрессора (импульсом для контура блокировки при этом является снижение давления масла);

– воздействии на индивидуальную кнопку дистанционной аварийной остановки компрессора.

5.2.3.4. При автоматизации ГМК следует предусматривать автоматическое отключение подачи топливного газа при воздействии на кнопку дистанционной аварийной остановки всех компрессоров, установленных в машзале.

5.2.3.5. Все виды блокировок, связанных с отключением топливного газа, кроме блокировок при воздействии на кнопки дистанционного отключения как индивидуальную, так и групповую, должны сопровождаться светозвуковой сигнализацией нарушения параметров, по которым произошло отключение топливного газа.

5.2.3.6. Кроме сигнализации по п. 5.2.3.5 должна предусматриваться предупредительная сигнализация:

– при понижении давления газа на приеме компрессора ниже допустимого;

– при понижении давления воздуха КиА в коллекторе ниже допустимого.

5.2.3.7. Кнопки общей дистанционной аварийной остановки газомотокомпрессоров должны быть расположены возле всех выходов вне компрессорной и в ПУ, индивидуальной – у ближайшего выхода.

5.2.4.1. Центробежные компрессоры с электроприводом должны бить оборудованы системой автоматики, обеспечивающей:

– управление и контроль за работой агрегата из помещения управления, без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машзале;

– защиту агрегата при возникновении аварийных ситуаций во всех режимах;

– дистанционное (пооперационное) или автоматическое выполнение предпусковых операций;

– автоматическое управление процессами пуска и остановки агрегата.

1) автоматический пуск и нормальную остановку агрегата с главного щита управления (ГЩУ);

– при воздействии на кнопки аварийной остановки, установленные на ГЩУ и МЩУ;

– при повышении концентрации углеводородных газов выше 50 % от НПВ.

3) пооперационный пуск и остановку компрессора с местного щита управления (МЩУ);

4) автоматический ввод резерва пусковых маслонасосов и вентиляторов продувки главного электродвигателя;

5) измерение основных технологических параметров, определяющих работу агрегата;

6) сигнализацию состояния отдельных механизмов агрегата, неисправностей и действия защит;

7) формирование сигналов "компрессор работает", "компрессор остановлен" и "авария на компрессоре" для передачи на верхний уровень управления;

5.2.4.3. Аварийная остановка компрессорного агрегата должна обеспечиваться при срабатывании любой из следующих защит:

– понижение давления масла смазки подшипников и торцевых уплотнений компрессора;

– понижение давления масла на сливе с торцевых уплотнений подшипников ЦНД и ЦВД;

– понижение расхода воды (антифриза) к воздухоохладителям главного электродвигателя;

– понижение избыточного давления в кожухе главного электродвигателя;

– повышение температуры подшипников компрессора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки муфт и подшипников редукторов и главного электродвигателя;

– неисправности главного электродвигателя и возбудительного устройства.

5.2.4.4. Система автоматизации компрессора должна обеспечивать выдачу предупредительной сигнализации отклонения от нормальных значений следующих параметров по каждому агрегату:

– повышение температуры подшипников компрессора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки муфт, подшипников редуктора и главного электродвигателя;

– понижение давления масла смазки подшипников и торцевых уплотнений компрессора;

– понижение давления масла на сливе с торцевых уплотнение подшипников ЦНД и ЦВД компрессора;

– понижение избыточного давления в кожухе главного электродвигателя;

– повышение температуры охлаждающей воды (антифриза) на выходе из воздухоохладителей главного электродвигателя;

– неоткрытие крана на сбросе на факел при аварийной остановке компрессора;

Компрессоры дополнительно к поставляемой комплектно автоматике должны быть оборудованы системой автоматики, предусматривающей:

– отключение при повышении концентрация углеводородных газов до 50 % НПВ;

– аварийную световую и звуковую сигнализацию повышения уровня жидкости в приемном сепараторе;

– предупредительную сигнализацию повышения уровня жидкости в концевом сепараторе;

– предупредительную сигнализацию понижения температуры газа после концевого аппарата воздушного охлаждения (АВО);

5.2.6.1. По общестанционному технологическому оборудованию следует предусматривать:

– дистанционное управление общестанционными задвижками (пневмокранами) со щита из ПУ.

Примечание: При применении в качестве общестанционной отключающей арматуры пневмокранов в технологической части проекта должно быть предусмотрено пневмопитание узлов управления этими кранами (газ давлением 8 – 64 Кгс/см2 (0,8 – 6,4 МПа) в соответствии о ГОСТ 17433-80 по точке росы, содержанию масла и механических примесей);

– сигнализацию положения общестанционных задвижек (кранов) "открыто", "закрыто";

– регистрацию температуры, газа, выходящего из компрессорной сырого газа;

5.2.6.2. По отделению охлаждения умягченной воды (антифриза) следует предусматривать следующий объем автоматизации:

1) АВР циркуляционных насосов по падению расхода воды (антифриза) в нагнетательном трубопроводе рабочего насоса;

2) дистанционное управление электродвигателями циркуляционных насосов и вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения;

4) регистрацию температуры воды в каждом коллекторе на выходе потребителям;

– абсорбцией с последующей регенерацией абсорбента в колонне-десорбере;

5.3.2. Осушка конденсата на ГПЗ осуществляется только методом адсорбции.

5.3.3. Регенерация твердых поглотителей производится сухим газом, подогреваемым в цилиндрических печах.

5.3.4. Система автоматики, обеспечивающая режим абсорбции, должна предусматривать:

3) сигнализацию минимального значения уровня в приемной емкости регенерированного абсорбента;

4) дистанционное (из ПУ) отключение насосов подачи регенерированного абсорбента в абсорбер;

5.3.5. Автоматика блока регенерации абсорбента (гликоля) предусматривает:

5.3.6. Для поддержания режима адсорбции необходимо предусматривать:

– автоматическое (по определенной программе) и дистанционное управление приводной арматурой, переключающей адсорберы с режима осушки на режимы регенерации и охлаждения:

– регулирование расхода газа регенерации на блок осушки конденсата;

– регистрацию температуры адсорбента в зонах по высоте адсорбера (низ, середина, верх);

– регистрацию и сигнализацию повышения перепада давлений на адсорбере;

5.3.7. Система автоматики, обеспечивающая режим работы печи для подогрева газа должна предусматривать:

1) автоматическое регулирование температуры газа регенерации, выходящего из печи;

4) дистанционное управление электроприводными задвижками на отсечке продукта, топливного газа, подаче пара для пожаротушения;

5) сигнализацию (светозвуковую) падения давления топливного газа на подаче к форсункам печи и расхода газа регенерации, повышения температуры газа регенерации;

5.3.8. При работе установки осушки в объеме пускового комплекса на выходе газа с установки в магистральный газопровод следует предусматривать замерный узел газа с установкой узла коммерческого учета.

5.4.1. Наиболее распространенными схемами переработки газа на ГПЗ являются:

– низкотемпературная абсорбция (НТА) с предварительным насыщением абсорбента;

Осуществляется по трехколонной схеме: абсорбер – абсорбционноотпарная колонна (АОК) – десорбер.

5.4.3. Узлу абсорбции предшествует узел захолаживания скомпримированного сырого газа. Захолаживание производится последовательно холодными потоками газа и сжиженным пропаном.

– расхода углеводородного конденсата из разделительной емкости с коррекцией по уровню в последней;

3) дистанционное измерение температуры потоков после каждого теплообменника;

5.4.5. Технологическая схема процесса НТА должна быть оснащена средствами автоматизации, обеспечивающими:

– соотношения расходов газ – абсорбент, поступающий на предварительное насыщение;

– расхода насыщенного абсорбента в АСК с коррекцией по уровню в кубе абсорбера;

– температуры: в кубе абсорбера, регенерированного абсорбента, поступающего в емкость, и вверху абсорбера;

– предельно допустимых значений уровня в емкости регенерированного абсорбента;

5.4.6. Система автоматизации режима работы АОК должна обеспечивать:

– расхода регенерированного абсорбента на подаче в абсорбционную часть АОК;

– температуры в кубе, на тарелке ввода питания и в абсорбционной части АОК, на вводе абсорбента в АОК и на выходе паров из испарителя;

5.4.7. Система автоматизации по узлу десорбции и регенерации абсорбента должна обеспечивать:

– "горячей струи" на выходе из печи с коррекцией по температуре в кубе десорбера;

– расхода и температуры охлаждающей воды к АВО (с автоматическим отключением АВО);

9) сигнализацию снижения расхода на нагнетании "горячих" насосов (общий поток);

– температуры потока газа после пропанового испарителя и уходящего газа;

– давления, температуры и уровня в насосах типа ХГВ с формированием сигналов на отключение двигателей насосов;

– верхнего предельного уровня углеводородного конденсата в трехфазном разделителе:

4) дистанционное управление из ПУ: насосами, жалюзи АВО, поворотом лопастей вентиляторов АВО (если это позволяет конструкция);

– расхода конденсата в подогреватель куба деметанизатора с коррекцией по температуре куба деметанизатора;

– температуры газожидкостной смеси после пропанового холодильника;

– максимального и минимального уровней в рефлюксной емкости деэтанизатора;

4) дистанционное (автоматическое) управление жалюзями АВО, дистанционное отключение насосов;

– дистанционный контроль агрегата без постоянного обслуживающего персонала у оборудования;

– остановку агрегата по команде оператора или при срабатывании защит;

– контроль и регистрацию на дистанционном щите основных технологических параметров;

– технологическую режимную предупредительную и аварийную сигнализацию;

– формирование режимной сигнализации для передачи на диспетчерский пункт ГПЗ;

5.4.10. С местного щита управления турбодетандера должны осуществляться:

5.4.11. С дистанционного щита управления турбодетандера должен осуществляться контроль:

– температуры газа на входе в турбодетандер, выходе из него, входе в компрессор, выходе из него, температуры масла на сливе из подшипников;

– давления газа на входе в турбодетандер и выходе из нее, на входе в компрессор и выходе из него;

2) предупредительную сигнализацию температуры смазки на сливе из подшипников, уровня масла в маслобаке, неисправности датчика оборотов;

3) режимную сигнализацию "пуск разрешен", "пуск", "агрегат в работе", "агрегат остановлен";

5.4.13. Кроме перечисленного объема автоматизации, входящего в комплект поставки агрегатов, необходимо предусматривать:

– регистрацию температуры газа после концевых холодильников агрегатов;

– местный контроль температур и давлений по аппаратному двору агрегатов.

5.4.14. При подаче отбензиненного газа и ШФЛУ в магистральные трубопроводы на выходе ГПЗ следует предусматривать узлы коммерческого учета (см. п. 5.1.1)

– расхода питания в пропановую колонну с коррекцией по уровню в испарителе деэтанизатора;

– давлений верха деэтанизатора, пропановой колонны и рефлюксной емкости пропановой колонны;

– температур верха и низа деэтанизатора и пропановой колонна ШФУ на выходе установки;

– максимального и минимального уровней в пропановом холодильнике деэтанизатора,

– испарителях деатанизатора и пропановой колонны, в рефлюксной емкости пропановой колонны, в емкости пропана;

4) дистанционное (автоматическое) управление жалюзями АВО, дистанционное отключение насосов;

5.6.1. Для создания пропанового холодильного цикла на 1ПЗ применяют следующие виды компрессоров:

– турбокомпрессорные агрегаты "Светлана", поставляемые фирмой ЧКД "Прага" в составе комплектных холодильных установок.

5.6.2. Объем автоматизации газомотокомпрессоров холодильных пропановых установок аналогичен объему автоматизации, предусматриваемому для ГМК компрессорной сырого газа (см. п. 5.2.3 настоящего РД).

– автоматическое отключение топливного газа при понижении давления на приеме компрессора.

5.6.4. Турбокомпрессоры АТКП и ЧКД "Прага" оборудованы комплектной автоматикой.

5.6.5. Дополнительно к комплектным системам автоматики следует предусматривать приборы и средства автоматизации, обеспечивающие:

– регулирование температуры конденсации пропана поворотом лопастей вентиляторов АВО, уровня в переохладителях пропана, давления в системе конденсации (сдувкой инертов);

– регистрацию и сигнализацию предельных уровней в линейных и дренажных ресиверах и сепараторах;

5.6.6. Управление работой холодильного отделения следует предусматривать следующим образом:

– при применении турбокомпрессоров с электроприводом – из ПУ установки переработки газа или самостоятельного ПУ.

5.7.1. Очистка газа от сероводорода осуществляется абсорбционным методом с последующей регенерацией абсорбента.

5.7.2. Для поддержания заданного режима технологического процесса необходимо предусматривать:

– давления: верха абсорбера; в емкости регенерированного абсорбента; очищенного газа на подаче в емкость регенерированного абсорбента в качестве газовой "подушки"; в емкости верхнего продукта десорбера;

– расхода орошения в десорбер с коррекцией по температуре верха десорбера; расхода теплоносителя в перегонный куб с коррекцией по температуре в перегонном кубе;

– расхода насыщенного абсорбента на десорбцию о коррекцией по уровню в кубе абсорбера;

– уровня в кубе десорбера, в сепараторах сырого и очищенного газа, емкости орошения десорбера, раздела фаз "углеводороды – абсорбент" в разделительной емкости;

– температуры потоков после теплообменника (холодильника) регенерированного абсорбента;

– температуры верхнего продукта десорбера (после конденсатора – холодильника);

– предельно допустимых значений уровня углеводородного конденсата в разделительной емкости с формированием команд на управление насосами на откачке конденсата;

– предельно-допустимых значений уровня в емкости регенерированного абсорбента;

5.7.3. Управление узлом сероочистки следует, как правило, предусматривать из ПУ установки переработки газа.

5.7.4. При компоновке отделения, не позволяющей выполнить централизованное управление, для последнего рекомендуется предусматривать локальное ПУ.

5.8.1. Для обеспечения необходимого давления газа на подаче с газ в магистральные газопроводы используются дожимные компрессорные станции.

5.8.2. В качестве дожимных компрессорных агрегатов на ГПЗ применяются:

5.8.4. Система автоматики центробежных компрессорных агрегатов, применяемых для компримирования газа, поставляется комплектно с агрегатами.

5.8.5. Кроме системы автоматики компрессорных агрегатов, по дожимной компрессорной следует предусматривать объем автоматизации, аналогичный приведенному для общестанционного оборудования компрессорной сырого газа (п. 5.2.6.1).

5.8.6. Управление дожимной компрессорной с применением ШК следует предусматривать с рабочих мест в машзале.

5.8.7. Управление электроприводными компрессорными агрегатами следует осуществлять, как правило, из помещения управления установкой переработки газа, учитывая при компоновке технологического оборудования ограничение по длинам трасс КИП и А.

5.9.1. Факельное хозяйство следует оснащать приборами и средствами автоматизации, обеспечиващими:

1) автоматическое регулирование давления "после себя" в линии топливного газа на "дежурные" горелки факела;

– предельно допустимых значений уровня в сборнике конденсата ("дрипе");

3) дистанционное управление электроприводными задвижками, установленными на газе передавливания, уравнительной линии и выводе конденсата из "дрипа";

5.9.2. Управление работой факельного хозяйства, как правило, осуществляется из помещения управления установки переработки газа.

5.10.1. Объем автоматизации по сооружениям, относящимся к основной технологии (хранению, откачке, налиму продукта), должен предусматривать:

– светозвуковую сигнализацию предельно допустимых значений уровня;

– дистанционное управление коллекторными електроприводными задвижками;

5.10.2. Управление сооружениями товарного парка осуществляется, как правило, из помещения управления парком, размещаемого в бытовом корпусе.

5.11.1. Установка нагрева теплоносителя должна быть оснащена средствами автоматизации, обеспечивающими:

1) автоматическое регулирование давления топливного газа и расхода топливного газа на печь с коррекцией по температуре теплоносителя на выходе из печи;

3) светозвуковую предупредительную сигнализацию понижения уровня теплоносителя в подпиточной емкости;

4) аварийную светозвуковую сигнализацию с формированием сигнала на отсечку топливного газа при:

– погасании пламени в топке печи (для печей с факельными горелками);

5) аварийную светозвуковую сигнализацию с формированием сигнала на отсечку топливного газа и включение паровой завесы при загазованности площадки печей;

6) дистанционное, местное и автоматическое управление электроприводными задвижками на трубопроводах топливного газа и пара для создания паровой "завесы";

7) АВР циркуляционных насосов при аварийном понижении напора в нагнетательном коллекторе;

8) аварийную светозвуковую сигнализацию при понижении напора в коллекторе всоса циркуляционных насосов;

10) светозвуковую сигнализацию отклонения от заданных значений тяги в печи;

5.11.2. Контроль за работой установки нагрева теплоносителя рекомендуется осуществлять из единого теплового пункта (котельной) завода.

Объем автоматизации предусматривается в соответствии с типовым проектом, разработанным институтом "Гипрокислород"

– светозвуковую сигнализацию повышения давления в емкостях азота с формированием командного сигнала на отсечку подачи азота о емкости при достижении заданных значений давления;

– регулирование давления "после себя" в трубопроводе из емкостей в сеть азота;

5.13.2. Контроль за работой склада следует осуществлять с рабочего места оператора азотно-кислородной станции.

5.15.2. Применяемые на ГПЗ воздушные компрессоры и установки осушки поставляются заводами-изготовителями комплектно с системами автоматики.

5.15.3. Дополнительно к поставляемым системам автоматики следует предусматривать:

1) регулирование давления "после себя" в коллекторе заводской сети сжатого воздуха КИП и А;

2) регистрацию расхода воздуха КИП и А, поступающего в заводскую сеть;

– повышения влажности (температуры точки росы) воздуха КиА выше допустимой;

4) формирование общего аварийного сигнала для передачи в нерасшифрованном виде на верхний уровень управления и запоминанием первопричины аварийного состояния по месту.

Объем автоматизации котельной определяется типовыми проектами. Для блочных котельных при их работе без постоянного присутствия обслуживающего персонала должна предусматриваться выдача сигнализации состояния в диспетчерскую ГПЗ.

5.17.1. На ГПЗ компоновка складов метанола выполняется в двух вариантах:

5.17.2. В обоих случаях следует предусматривать местный контроль температуры, давления и уровня.

5.18.1. В состав установки входят насосы подачи раствора и сеть растворопроводов от насосной с разводкой раствора по производственным помещениям, подлежащим автоматическому пенотушению.

5.18.2. В качестве побудителей системы в установках пенотушения применяются:

– гидравлическая система с применением подпорного насоса малой производительности.

5.18.3. Объем автоматизации по установке пенотушения при работе с любой побудительной системой должен обеспечивать:

1) .местное, автоматическое и дистанционное (из помещения, пожарного депо) включение насосов подачи раствора в систему пенотушения;

2) АВР насоса подачи раствора при снижении напора на рабочем насосе;

3) автоматическую остановку насосов при достижении предельного нижнего уровня раствора в резервуаре;

4) автоматическое и дистанционное (из помещения управления технологической установкой) открытие электроприводных задвижек на растворопроводах в помещение, где возник пожар;

5) сигнализацию отклонения от нормы давления в контуре пневматической (гидравлической) побудительной системы при неработающих насосах;

6) местное управление насосом для создания гидравлической побудительной системы;

7) формирование общего сигнала отклонения от заданных значений режима работы установки для передачи на ДП ГПЗ с расшифровкой сигнала на шкафу управления, размещаемом по месту в насосной.

5.18.4. Автоматический пуск рабочего насоса подачи раствора и открытие задвижки на растворопроводе в помещение осуществляется по сигналу от датчиков автоматической пожарной сигнализации, которой оборудовано данное производственное помещение.

Системой автоматизации предусматривается автоматический пуск вытяжной вентсистемы цри загазованности склада выше 50 % от НПВ углеводородных газов.

5.20.1. Насосные станции хозпитьевого, производственного и противопожарного водоснабжения, как правило, блокируются в одном помещении. При этом предусматривают три группы насосов:

Первые две группы насосов работают, как правило, на один напорный кольцевой коллектор с забором воды из резервуаров производственно-противопожарного запаса.

1) местное и автоматическое (в пределах уровня запаса производственной воды) управление насосами производственной воды с сигнализацией предельно допустимых уровней запаса производственной воды;

2) местное и дистанционное (из помещения пожарного депо) управления пожарными насосами;

3) автоматическое включение пожарного рабочего насоса (для пожаротушения зданий и создания водяной "завесы" на товарных парках) по падению напора в напорном кольцевом коллекторе с одновременным открытием электроприводных задвижек на систему дренчерного пожаротушения (водяной завесы);

4) АВР насосов (в каждой группе) по падению напора в нагнетательном трубопроводе рабочего насоса;

5) автоматическое поддерживание уровня запаса вода в резервуаре управлением электроприводной задвижкой на водоводе к резервуару;

6) автоматическое и дистанционное (из помещения управления технологической установкой управление электроприводными задвижками на водоводах создания водяной "завесы" (при отсутствии систем с отсечными клапанами);

7) формирование общего сигнала отклонения режима работы насосной станции от заданного для выноса на ДП ГПЗ и его расшифровка (запоминание первопричины отклонения) по месту;

5.20.3. При размещении насосных в заглубленных помещениях дополнительно к перечисленному объему автоматизации следует предусматривать:

– местное и автоматическое управление дренажным насосом (по уровню в дренажном приямке).

5.21.2. Первые два типа КНС, как правило, блокируются в одной насосной.

5.21.3. В блоке указанной насосной предусматривается следующее оборудование:

– группа насосов с приемным резервуаром производственно-дождевых стоков;

5.21.4. Средства автоматизации по блоку насосной должны предусматривать:

– местное и автоматическое (по уровню в соответствующем резервуаре) управление каждой группы насосов;

– сигнализацию аварийного уровня в соответствующем резервуаре с формированием общего сигнала аварии для выноса на ДП;

– местное и автоматическое управление (по уровню в дренажном приямке) дренажным насосом;

5.21.5. При применении насосов бытовых стоков, требующих подпора на сальниковые уплотнения, следует предусматривать одновременное автоматическое включение подпорных насосов.

5.21.6. Схема автоматизации для КНС очищенных стоков аналогична предусмотренной для любой из перечисленных групп насосов блока КНС в заглубленном варианте.

5.21.7. Объемы автоматизации по станциям биологической очистки и артскважинам следует принимать в соответствии с типовыми проектами, разработанными организациями ВодоканалНИИпроекта.

5.22.1. В сооружениях обслуживающего назначения, как правило, предусматривается автоматизация работы вентсистем непрерывного или периодического действия.

5.22.2. Приточные системы непрерывного действия (сдвоенные) должны быть оборудованы автоматикой, обеспечивающей:

1) АВР вентилятора при снижении напора в нагнетательном коллекторе вентсистемы;

2) регулирование температуры воздуха в нагнетательном коллекторе вентсистемы (или в обслуживаемом помещении) изменением подачи теплоносителя в калорифер в обоснованных случаях;

– состояния вентагрегатов: "нормальный напор", "падение напора", "АВР включен".

5.22.3. Средства автоматизации сдвоенных вытяжных вент-систем должны обеспечивать:

– АВР вентилятора при снижении тяги (разрежения) во всасывающем коллекторе вентсистемы;

– сигнализации состояния вентагрегатов: "вентилятор № 1 включен", "вентилятор № 2 включен", "включен резерв", "падение разрежения";

5.22.4. Контроль за работой вентагрегатов осуществляется с рабочих мест производственного персонала, обслуживающего помещения, для которых предусмотрена вышеуказанная вентиляция.

5.22.5. К вентсистемам периодического действия относятся вентсистемы, обслуживающие помещения с периодическими процессами, либо с периодическим пребыванием персонала на рабочем месте, и аварийные вентсистемы.

5.22.6. Приточные вентсистемы периодического действия должны оснащаться средствами автоматизации, обеспечивающими:

– защиту калориферов от замораживания и трехминутный прогрев калорифера перед пуском вентагрегата;

– местный контроль температуры воздуха и теплоносителя после калорифера;

– дистанционное отключение агрегата при возникновении пожара в помещении, которое агрегат обслуживает;

– сигнализацию работы агрегата: "авария" (калорифер заморожен, исчезновение напряжения);

5.22.7. Контроль за работой указанных агрегатов осуществляется с рабочих мест персонала, обслуживающего процесс или помещение с размещаемых на этих рабочих местах шкафов управления и сигнализации.

5.22.8. Работа периодически действующих вытяжных вент-систем, как правило, блокируется с работой другого оборудования или процесса. При этом средства автоматизации должны предусматривать одновременное автоматическое включение вентсистемы с включением указанного оборудования, автоматическое выключение оборудования при отключении вентагрегата и контроль состояния вентсистемы с рабочего места обслуживающего персонала.

5.22.9. Работа аварийных вентсистем сблокирована с работой сигнализаторов довзрывоопасных (или предельно допустимых санитарных) концентраций.

5.22.10. Кроме автоматического включения аварийных вентсистем необходимо предусматривать дистанционное включение всех аварийных вентсистем из безопасного места.

5.23.1. Сливо-наливная эстакада, как правило, оборудована электроприводными задвижками на наливных трубопроводах и уравнительных линиях с дистанционным управлением из ПУ товарного парка и электроприводными задвижками на трубопроводах паровой завесы с их включением по песту.

5.23.2. Открытию электроприводных задвижек на трубопроводах паровой завесы должна предшествовать предупредительная звуковая сигнализация (срабатывает при нажатии кнопки включения паровой задвижки) с одновременным закрытием электроприводных задвижек на наливных трубопроводах и уравнительных линиях (от вышеупомянутой кнопки).

5.23.3. Для контроля давления в наливных стояках следует предусматривать местные манометры.

– регистрации расходов, давлений и температур сырого газа, поступающего на ГПЗ, и отбензиненного газа, уходящего с ГПЗ;

– регистрацию состояния компрессорных агрегатов, сырого газа, дожимных и воздушных.

– сигнализацию аварийного состояния в сооружении (общий нерасшифрованный сигнал по каждому сооружению).

Http://snipov. net/c_4684_snip_101570.html

Сборник трудов II Всероссийской научно-практической интернет-конференции 10 апреля 2014 г.

А. П. Веревкин (отв. редактор) Н. А. Ишинбаев А. Н. Краснов П 78 II Всероссийская научно-практическая интернет-конференция: сборник трудов/ редкол.: А. П. Веревкин, и др. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2014.-124 с.

ISBN 978-5-7831-1153- Сборник содержит труды II Всероссийской научно-практической интернетконференции, посвященной решению теоретических и прикладных задач, возникающих при разработке автоматических, автоматизированных и информационно-управляющих систем.

Ряд работ посвящен разработке элементов информационно-управляющих систем, технических средств автоматизации, энергосберегающим технологиям, методам диагностики объектов и систем, математическому моделированию производственных процессов и их оптимизации.

УДК 681. ББК 32. ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной ISBN 978-5-7831-1153- технический университет»,

Веревкин А. П. Системотехника «продвинутого» управления в нефтепереработке Кривошеев В. П., Никифорова К. Е., Ануфриев А. В., Кан Б. А. Статическая оптимизация этиленовой колонны для разработки системы управления Шарипов М. И., Муравьева Е. А., Багров К. А., Каяшев А. И. Нечеткие регуляторы с представлением входных и выходных переменных совокупностью аргументов двузначной логики Богданов А. В. Автоматическое управление котлоагрегатом тепловой электростанции с нечеткой адаптацией коэффициентов пид-регуляторов, использующей четкие терммножества Веревкин А. П., Нагуманов Х. Г., Нагуманов А. Х. Фактор зрелости железобетонных изделий при задании режимов управления термообработкой Кривошеев В. П., Кан Б. А. Определение параметров неминимальнофазового компенсирующего звена в цифровой системе управления Томашев В. П., Иваненко Б. В. Векторное отображение нормированных показателей инновационных проектов Муртазин Т. М., Христодуло А. Н., Ионов В. И., Кирюшин О. В. Опыт автоматизации топливозаправочных комплексов аэропортов Северенко В. С., Зуев С. А. Разработка имитационного стенда для тестирования алгоритмов управления газоизмерительной станцией Муртазин Т. М. Расчет показателей качества продуктов при оперативном управлении процессом гидроочистки дизельного топлива Дадаян Л. Г. Проблемы организационного строительства предприятий и функционально-процессный подход Муртазин Т. М. Расчет октанового числа при производстве товарных бензинов компаундированием Ишкильдин Р. Р. Обучение эксплуатационного персонала газодобывающих организаций с помощью компьютерных тренажеров имитаторов Закирова Д. И., Ишемгужин А. И. Экспериментально-аналитические методы идентификации Файзуллина А. С., Шаловников Э. А. Повышение эффективности использования аппаратов воздушного охлаждения на КС магистральных газопроводов Барашкин Р. Л. Система автоматизации стенда для испытания насосного оборудования в условиях повышенного содержания солей Антипов О. Д. Учебный программно-аппаратный комплекс «автоматизированная система управления производством»

Латышев Л. Н., Иванов В. В. Экспериментальное исследование бесконтактного кондуктометра с многосекционными компенсационными обмотками Давлетшина З. Р. Исследование неоднородностей акустических сигналов на основе поведения коэффициентов разложения дискретных вейвлет-преобразований Миловзоров Г. В., Хакимьянов М. И. Повышение информационной обеспеченности процесса эксплуатации скважин установками электроцентробежных насосов Абубакиров И. И., Емец С. В., Хорошавина Е. А. Особенности градуировки измерительных преобразователей давления Прахова М. Ю., Мусин Р. Р. Моделирование датчика абсолютной вибрации Светлакова С. В., Сулейманов И. Н., Шарипова Г. А., Карнеев Д. В. К вопросу диагностики состояния скважинных штанговых насосных установок Баембитов Э. А. Методы и средства измерения расхода природного газа Валов Д. О., Емец С. В. Анализ структуры и базовых методов систем обнаружения утечек Ахметьянов Р. Д., Федоров С. Н., Краснов А. Н. Обнаружение обводнения в газовых и в газоконденсатных скважин Новикова Ю. В. Применение метода статистических испытаний для оценки точности измерений Нагуманов А. Х., Зиапов А. Ф., Нагуманов Х. Г. Прогнозирование программы управления процесса термообработки железобетонных изделий по фактору зрелости Лутфуллин С. З., Новикова Ю. В. Анализ методов и средств измерения влажности нефти УДК 004.891.

Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа автоматизированных технологических комплексов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности является применение технологий «продвинутого»

(усовершенствованного) управления (APC – Advanced Process Control & Optimization).

Целями разработки АРС-систем, как правило, является улучшение качества процессов управления технологическими параметрами и (или) некоторыми показателями качества продукции, а также оперативная (в реальном времени) оптимизация технико-экономических показателей.

В целом, для автоматизированных технологических комплексов (АТК), в которых реализована одна или несколько АРС-задач, часто говорят об «интеллектуальных», «умных», «smart» системах управления и обеспечения безопасности.

На рынке программных продуктов и методических материалов по моделированию, управлению и оптимизации производств по показателям качества и технико-экономическим критериям работают такие фирмы как: SIMSCI – Simulation Sciences, Inc., CCS, Honeywell, Emerson (USA); Shell Global Solution (Великобритания-Голландия); Alstom (Франция), ABB (Швеция-Швейцария) и другие фирмы общим числом порядка 20-30.

Существует ряд обзоров [1, 3, 11, 25], публикаций результатов исследований [3, 4, 12и множество сведений о внедрении APC-технологий [5-7, 10, 18 – 25 и др.].

Вместе с тем ряд вопросов, в первую очередь, по архитектуре и разработке элементов АРС-систем, недостаточно полно освещен в известных публикациях:

1. Имеет место различие в понимании того, что следует понимать под АРСсистемами. Например, наряду с понятием АРС, используется понятие МРС-систем управления (Model Predictive Control) или систем предиктивного управления, IMC-систем (Internal Model Control), многопараметрических системы управления. Нет четкого понимания того, чем АРС-системы отличаются от других классов систем управления.

2. Очень мало работ, в которых исходя из целей повышения показателей эффективности автоматизированных технологических комплексов (АТК), в комплексе анализируются проблемы управления и обеспечения безопасности.

3. Нами не обнаружены работы, посвященные оцениванию влияния решения (или отсутствию решения) отдельных задач «продвинутого» управления на общие показатели эффективности АТК. В частности, с этой точки зрения не рассматривается связь эффективности систем обеспечения безопасности в различных аспектах и эффективности АРС-систем.

4. Недостаточно проработаны вопросы влияния затрат, связанных с сопровождением АРС-систем на показатели эффективности от внедрения АРС-систем. Заметим, что для многих фирм-поставщиков АРС-систем сопровождение АРС-систем является существенной статей прибыли. Соответственно для Заказчиков это приводит к снижению реальной эффективности от внедрения АРС-систем.

Данная статья посвящена обсуждению системных аспектов влияния отдельных функциональных элементов АСУТП на эффективность как АРС-систем, так и АТК в целом, а также рассмотрению методов разработки некоторых подсистем обеспечения работы АРСсистем.

С нашей точки зрения термин «APC-системы» и его содержательное наполнение – это широкий спектр методов и программно-технических средств управления, применение которых позволяет решать одну или несколько задач:

1. Оперативно, в реальном времени, обеспечивать поддержание показателей качества продуктов производства в заданных пределах и оптимизировать работу технологических объектов либо по технико-экономическим, либо экономическим критериям эффективности [1, 3, 4, 18];

2. Обеспечивать оптимизацию качества переходных процессов в сложных динамических системах управления как необходимое условие обеспечения техникоэкономической эффективности АСУТП [3, 4, 11, 16, 20];

3. Обеспечивать заданные (или допустимые) уровни безопасности и рисков аварий автоматизированных технологических комплексов (АТК) за счет применения технологий предупреждения аварийных ситуаций путем верификации данных, диагностики, мониторинга и прогнозирования состояния технологического оборудования и средств управления [3, 11, 19].

1. Отсутствие стандартного решения задач управления или обеспечения безопасности, т. е. при решении Задачи «продвинутого» управления, при разработке проектных материалов, требуется этап проведения исследовательских и (или) инжиниринговых работ;

2. Использование моделей для повышения качества управления технологическими объектами и обеспечения их безопасности. Причем модели, которые используются в таких системах, в свою очередь подразделяются на модели объектов управления (см. обзор видов моделей, например, в [2]) и модели управляющих частей [3]. Спектр моделей управления весьма широк: от модифицированных типовых законов регулирования до адаптивных систем и систем поддержки принятия решений, использующих, как правило, методы и средства искусственного интеллекта [26].

В АРС-системах для целей повышения качества управления часто совместно используются как модели объектов различного назначения (динамические модели, прогнозные модели, модели для вычисления показателей качества и показателей техникоэкономической эффективности), так и управляющих частей. Последние могут быть построены как на базе типовых алгоритмов (типовые законы регулирования, логические управляющие устройства конечно-автоматного типа), так и на основе методов искусственного интеллекта (нечеткие, нейросетевые, генетические гибридные модели и алгоритмы).

С точки зрения системотехники, главным при построении АРС-систем является вопрос об архитектуре и классификации задач и подсистем, которым должна удовлетворять «правильно» или «хорошо» построенная (эффективная) АРС-система. Под «хорошими»

Здесь понимаются АРС-системы, которые обеспечивают полноту функций управления и (или) обеспечения безопасности объекта и эффективность (как правило, в экономических категориях) с учетом всех этапов жизненного цикла системы.

Изложим наш взгляд на такой вопрос: какие факторы необходимо учесть при построении «хороших» АРС-систем?

Для большинства технологических процессов функции систем управления (как правило, это распределенные системы управления – РСУ или Distributed Control System, DCS) и функции подсистем обеспечения безопасности на уровне нормативной документации, а также при программно-технической реализации, обычно разделяются. В частности, в России в соответствии с приказом № 96 от 11.03.2013 Ростехнадзора (ранее Общие правила взрывобезопасности ПБ 09-540-03) предусматривается автономность систем противоаварийной защиты по отношению к РСУ. Поэтому АРС-системы могут присутствовать как в составе РСУ, так и в системах обеспечения безопасности (СОБ).

Первые две из перечисленных выше задач(1) связаны с РСУ, а третья – с СОБ.

Существенно, что некоторые функции обеспечения работоспособности АСУТП можно в равной степени отнести как к РСУ, так и СОБ. Например, функции диагностики исправности датчиков технологических параметров, состояния технологического оборудования и защиты от последствий неисправности.

Для решения первой задачи в составе АРС-систем при самой минимальной функциональности должны быть такие элементы как [3, 4]:

– модели для вычисления показателей качества продуктов (ПК) и (или) показателей технико-экономической эффективности (ТЭП);

– модели формирования управляющих воздействий или формирования советов оператору по управлению процессом.

Для решения второй задачи в составе АРС-систем при самой минимальной функциональности должны быть такие элементы как:

– модели для прогнозирования динамики поведения объекта либо по измеряемым, либо по вычисляемым параметрам;

– модели формирования управляющих воздействий по управлению процессом на основе оптимизационных процедур.

Для задачи обеспечения безопасности и заданных уровней рисков основными подзадачами являются:

– диагностика внезапных и постепенных (функциональных) отказов и защита от последствий отказов;

– мониторинг технологических процессов и формирование информационных и управляющих сигналов в зависимости от состояния процесса;

– прогнозирование развития технологических ситуаций и формирование информационных и управляющих сигналов для предупреждения аварийных состояний технологических процессов;

– разработка структуры и элементов СОБ, обеспечивающих заданные уровни рисков.

В частности, автоматических (автоматизированных) систем останова и пуска технологических процессов.

Несмотря на разнообразие задач управления и обеспечения безопасности можно говорить о некотором перечне обязательных (в соответствии нормативными документами) и рекомендуемых (для того, чтобы системы были «хорошими») функций АРС-систем и реализующих их элементов.

К числу обязательных функций [3] относятся – функции поддержания технологических параметров в заданных (допустимых) пределах;

– функции дублирования каналов передачи информации для целей обеспечения надежности РСУ и СОБ и соответствующих уровней рисков; в первую очередь, это касается особо опасных объектов и их параметров;

– функции защиты технологического процесса при возникновении аварийных или предаварийных состояний.

– исправления недостоверных данных, поступающих с полевых средств автоматизации;

– оперативная оптимизация режимов работы технологической установки по техникоэкономическим или экономическим критериям – реализации сценариев перевода технологического процесса в безопасные состояния с минимальными потерями показателей эффективности;

– поддержки принятия решений по управлению и (или) обеспечению безопасности.

Обоснование «желательности» наличия перечисленных функций следующее.

АРС-система, практически всегда – это очень сложная система, как с точки зрения структуры, так и с точки зрения функциональности. Известно, что чем сложнее система, тем чаще в ней могут возникать сбои и отказы. Поэтому в АРС-системах отказы и сбои будут возникать обязательно, как бы не были надежны элементы, из которых она состоит. АРСсистема – это система оперативного управления, поэтому контролировать ее состояние вручную практически невозможно и эта функция должна быть автоматизирована, т. е. оценка состояния сложной системы – это отдельная задача автоматизированного принятия решений.

АРС-система – это система, включающая в себя множество контуров обратной связи.

Поэтому неисправности, возникающие даже в одном контуре, могут повлечь тяжелые последствия (например, потерю устойчивости) для РСУ и (или) СОБ в целом.

Проще говоря, в общем случае нельзя сделать «хорошую» систему не обеспечив выполнение, помимо обязательных, полного перечня рекомендуемых функций.

Концептуально общепризнанная архитектура распределенной иерархической АСУТП [3] имеет функциональное и аппаратное разделение на подсистемы СОБ и РСУ. В свою очередь в РСУ выделены уровни подсистем «control» – уровень регулирования технологических параметров, и «SCADA» – уровень управления по показателям качества продукции и оптимизации технико-экономических показателей (ТЭП). В СОБ выделены уровни подсистем противоаварийной защиты (ПАЗ), диагностики отказов технических средств, мониторинга и прогноза.

Через S1…..Sn в [3] (см. также рисунок 1) обозначены контроллеры автоматических систем регулирования (АСР) технологических параметров нижнего уровня (control). Через С1…..Сm обозначены контроллеры автоматических (или автоматизированных) систем управления уровня SCADA, на котором осуществляется управление по качеству продукции.

Через P обозначен контроллер для оптимизации ТЭП технологической установки.

Подсистема MES, как правило, является необходимым элементом АСУТП при решении оптимизационных задач.

Подсистемы ПАЗ и РСУ в приведенной ограниченной конфигурации подсистем можно классифицировать как обязательные(3) для АСУТП, в которые интегрирована АРСсистема управления по качеству продукции и оптимизации ТЭП. Однако отсутствие блоков, обеспечивающих верификацию данных, адаптацию моделей не позволяет считать такую систему «хорошей» в силу непредсказуемости изменения ее состояния с течением времени.

На рисунке 1 обозначены также подсистемы MRP, MRP II, ERP, которые относятся к уровню «management» (АСУП) и взаимодействуют с АСУТП через задание нормативных показателей технологического регламента и показателей эффективности. Стрелками обозначены потоки информации между подсистемами.

Подсистемы, связанные с процедурами анализа состояния технологического процесса, верификации и исправления данных, установления адекватности моделей и их адаптации (или коррекции) в существующей литературе [6, 7, 15 и другие] часто выделяют в отдельный класс и относят к системам поддержки принятия решений (Decision Support System, DSS).

Технологии, используемые для решения перечисленных задач, обычно базируются на использовании эвристик и методов искусственного интеллекта.

Класс DSS-систем, реализующих перечисленные функции, весьма широк. Поэтому часто используются более узкие классы систем с вполне определенными функционалами:

Верификации данных, исправления (защиты) данных, адаптации моделей и параметров управляющих устройств и т. д. Функции DSS и подсистем мониторинга и прогнозирования в определенной степени перекрываются. Однако акцент в функциональности DSS делается на повышение качества управления в «штатных» режимах технологических процессов, а для подсистем мониторинга и прогнозирования – на обеспечение безопасности.

Источником потенциальных проблем при управлении и обеспечении безопасности процессов является тот факт, что почти вся информация, поступающая в АСУТП, MESсистему, DSS, не верифицируется. Это обуславливает, в том числе, риск попадания неверных данных на вход виртуальных анализаторов и контроллеров АСУТП и, как следствие, риск выведения ложных заключений автоматическим управляющим устройством или пользователем.

Рис. 1. Структура АСУТП с подсистемами верификации данных, адаптации моделей и Таким образом, при отсутствии надлежащей оперативной верификации данных на входе в подсистемы АСУТП степень адекватности ее работы (как и количество ложных предупреждений о нештатных ситуациях DSS, подсистем мониторинга и прогнозирования) зависит от достоверности циркулирующей в АСУТП информации.

В связи с изложенным актуальной и весьма важной является задача разработки подходов (методов) оперативной (в реальном времени) верификации значений измеренных технологических параметров в условиях отсутствия дублированных информационноизмерительных каналов. Это связано с тем, что информация с подавляющего большинства датчиков технологических параметров не дублируется. Исключение составляют датчики критических параметров, что обусловлено требованиями нормативной технической документации по промышленной безопасности, и датчики параметров, по которым одновременно осуществляются функции регулирования и ПАЗ (при выполнении условия, что аппаратно функции регулирования и защиты разведены).

Решение данной задачи позволяет поставить и решить ряд других задач, таких как автоматическая калибровка средств измерения, корректировки измеренных значений параметров, возможность управления процессом при отказе датчиков.

Таким образом, структура АСУТП, приведенная в [3], должна быть дополнена подсистемами верификации данных, проверки адекватности и адаптации моделей, а также оптимизации технологических режимов в реальном времени как это показано на рисунке 1.

Наиболее известен метод верификации значений измеренных технологических параметров с помощью балансных моделей [8]. Данный подход ограничен множеством параметров расхода, для верификации которых имеется возможность создать адекватную балансную модель.

Менее известен подход к диагностике функциональной исправности информационноизмерительных каналов, который использует идею информационной избыточности, достигаемой путем построения набора моделей вычисления (виртуальных анализаторов – ВА) одного и того же показателя качества (ПК) на различных подмножествах технологических параметров [3, 4, 19, 21].

Основными методами синтеза моделей ВА являются: многомерная регрессия, многомерные сплайны, нечеткая логика, нейронные сети (НС), генетические алгоритмы, гибридные технологии, разностные уравнения [32].

С точки зрения практической реализации методов верификации, базирующихся на информационной избыточности, основную трудность составляет выбор и формирование набора технологических параметров и показателей качества продуктов, на основе которых составляется прогноз значения верифицируемого параметра. То есть для каждого верифицируемого параметра технологического объекта необходимо составлять набор показателей, с которыми он функционально или статистически связан. Этот этап выполняется на основе изучения физических, химических моделей процессов или привлечения эвристической информации о действующем объекте.

Существенно, что для верификации могут использоваться несколько моделей ВА одного и того же параметра, что повышает возможности и точность верификации, а кроме того, позволяет повысить точность прогнозирования ПК.

Например, для процесса риформинга бензинов на одном из нефтеперерабатывающих заводов на основе изучения закономерностей процесса были получены структуры (функции f1. f9), а на основе обработки статистики – определены параметры моделей для расчета октанового числа (ОЧi, i=1,…,9):

– ОЧ9 = f (Твх.; Твых; Т1-1; Т1-2; Т1-3; Т2-1; Т2-2; Т2-3; Fб; Fк; Fдхэ; P), где Твх, Твых – температуры сырья на входе и выходе реактора, Fб, Fг1, Fг2, Fк, Fдхэ – расходы бензина, гидрогенизата (потоки 1 и 2), катализата, дихлорэтана соответственно, Р –давление в реакторах, Tнк. к; Tнк. г – температура начала кипения катализата и гидрогенизата (сырья) соответственно, Т1-1, Т1-2, Т1-3, Т2-1, Т2-2, Т2-3 – температуры по секциям реактора соответственно.

Идея метода верификации измеренных параметров (см. также [3, 14]) состоит в том, что на основе обработки вычисленных по различным моделям значений ОЧ выделяются модели, которые дают значения ОЧ, значимо отличающиеся от средних. Далее анализируется источник (параметр) возникновения значимой погрешности на основе сопоставления аргументов. Например, соотношения f1. f8 отличаются друг от друга одним аргументом, что позволяет верифицировать (и при необходимости прогнозировать) переменные Твх.; Твых; Т1-1; Т1-2; Т1-3; Т2-1; Т2-2; Т2-3.

Исходя из предположения, что поток отказов датчиков – простейший, строится модель логических проверок, например, в виде продукционной системы (возможна реализация системы проверок в нейросетевом базисе). После выявления недостоверного параметра, полученного с датчика, соотношения в которых он используется либо игнорируются, либо в базу данных помещается прогнозное значение, вычисленное по моделям.

Следующая рекомендуемая задача связана с выбором метода анализа адекватности моделей и адаптации моделей в случае установления факта неадекватности.

Опыт применения математических моделей на практике показывает, что необходимо постоянно поддерживать их в актуализированном состоянии в связи с частыми изменениями в структуре технологического процесса, номенклатуры производимой продукции, замены (добавления) контрольно-измерительной аппаратуры и других объективных причин. Данное обстоятельство диктует необходимость наличия у моделей такого свойства как адаптируемость в реальном времени.

Выполнение этого требования, с учетом трудностей сбора представительного статистического материала и его обработки традиционными алгоритмами, методами нечеткой логики, нейросетевыми и гибридными технологиями, при получении и адаптации моделей ВА наталкивается на очень большие трудности [9].

Причиной неадекватной работы одновременно нескольких моделей может быть как снижение степени адаптации данных моделей к реальным условиям производства, так и происходящие изменения в технологическом процессе, не учтенные при синтезе моделей [3, 21-24].

В обоих случаях решением проблемы является переобучение моделей с использованием нового набора ретроспективных данных. Однако в общем случае для коррекции моделей или их переобучения требуется большой объем статистического материала, что сильно ограничивает возможности данного подхода.

В [27, 28] изложен метод упрощенной коррекции моделей, который применим для достаточно большого числа технологических процессов нефтепереработки и нефтехимического синтеза.

Показано, что если в результате исследования модели М для вычисления некоторого показателя качества выявлено, что где Xpj (j=1,…, m) – отклонения параметров технологического режима (измеряемых переменных модели) от некоторых базовых значений, при которых идентифицировалась исходная модель, Yi (i=1,…, n) – отклонения переменных состояния (внутренних, оперативно неизмеряемых переменных таких, например, как качество сырья, величины, концентрации и составы потоков) от некоторых базовых значений, при которых идентифицировалась исходная модель, то коррекция может быть проведена путем изменения смещения (независимой константы) модели по минимальному набору данных, например, одному значению лабораторного анализа. Изложенный метод был успешно применен для адаптации моделей и управления процессом производства синтетических каучуков [28].

Из числа рекомендуемых задача оптимизации в реальном времени разработана в наименьшей степени. Это связано с очень большой сложностью решения этой задачи даже для статических или квазистатических режимов. А методы решения задачи оптимизации в оперативном режиме представлены в небольшом числе работ [16, 20, 21, 22, 29].

Приведем основные идеи по оптимизации технологических режимов в реальном времени при ограничениях на показатели безопасности, изложенные в [29].

В сложившейся практике управления процессами добычи и переработки нефти и газа подбор технологического режима ведется зачастую исключительно из условия обеспечения качества целевого продукта. В условиях действия различного рода неконтролируемых возмущений подобный критерий управления является необходимым, но не достаточным. Во многих случаях задачу оптимизации технологического режима можно и нужно решать на основе ТЭП. Однако частая смена режимов управления, степень жесткости режима (работа в верхних границах допустимого диапазона варьирования параметра) влияют на показатели функциональной надежности объекта и безопасности производства.

К особенностям объектов управления нефтедобычи и нефтепереработки следует отнести необходимость обеспечения нескольких ПК, характеризующих получаемые продукты, что определяет задачу оптимизации управления по ТЭП как многокритериальную.

Для удобства изложения и с учетом практической реализуемости метода дискретизируем состояния процесса, т. е. будем считать, что в пространстве технологических параметров объект имеет конечное число состояний. В этом случае повышение эффективности производства по ТЭП с учетом оценки риска аварии можно описать как последовательность решения следующих задач (с иллюстрацией на примере, разработанном Т. М. Муртазиным):

1. Определение конечного множества альтернатив управлений, обеспечивающих заданные ПК получаемых продуктов.

Решение первой задачи может рассматриваться как задача моделирования технологического процесса для целей расчета ПК получаемых продуктов с применением «формальных» (например, регрессионных) моделей и определение параметров технологического режима, обеспечивающих заданные значения ПК.

Пример: повышение температуры вспышки (показатель качества) одного из боковых отборов сложной ректификационной колонны можно обеспечить путем увеличения данного отбора (одно из возможных управлений) или увеличением отбора выше – и нижележащих отборов (другие альтернативные управления).

2. Расчет технологической себестоимости продукта как функции каждой из альтернатив управления.

Решение второй задачи (оценка технологической себестоимости продукта как характеристики множества альтернатив управления) связано с определением удельной стоимости управляющих воздействий для независимых параметров моделей расчета ПК.

Учитывая нелинейный характер связей между расходом энергоресурсов, стоимость которых оценивается в абсолютных значениях, и режимными параметрами состояния объекта решение данной задачи на полных диапазонах варьирования управлений требует применения достаточно сложных, в частности, ситуационных моделей. При относительно небольших отклонениях режимов от базовых нелинейностью связей можно пренебречь и в этом случае задача моделирования существенно облегчается.

Пример: при использовании в качестве управления текущего погона удельная стоимость управления температурой вспышки на каждый градус условно стоит руб./град. При использовании нижележащего погона – 0.9 руб./град., при использовании вышележащего погона – 1.06 руб./град.

3. Выбор управления, обеспечивающего приведение показателя качества к заданному значению с минимальной стоимостью реализации.

Пример: выбираем управление, соответствующее изменению расхода нижнего погона, т. к. себестоимость управления с целью изменения температуры вспышки для него минимальна (0.9 руб./град.).

4. Оценка риска возникновения аварии при выбранной альтернативе управлений и принятие решения о применении управления.

Решение четвертой задачи, т. е. оценку риска аварии в случае выбора соответствующего управления, можно связать с оценкой изменения вероятности (риска) аварии R. Например, если ввести в рассмотрение показатель (меру), который определяется как величина обратно пропорциональная «расстоянию» технологических параметров до критических значений, то этот показатель можно связать с величиной вероятности аварии, которая выступает в роли ограничения. Варианты управлений, при которых показатель или вероятность превышены, отбрасываются, и выбирается следующее альтернативное управление.

Пример: на предыдущем шаге было выбрано управление, которое является самым «дешевым» из трех альтернатив. Допустим, однако, что выбор этого управления приведет к снижению уровня на соответствующей тарелке отбора. При этом могут резко ухудшиться условия массообмена, что в свою очередь приведет к изменению других показателей в худшую сторону. Допустим, что в исходном состоянии (до внесения управления) уровни на всех тарелках отбора находились на «расстоянии» 40% до критических значений и допустим, что выбранное управление (изменение нижележащего погона) приведет к снижению этого расстояния до (-5%), т. е. критическое значение будет превышено. В тоже время, при выборе управления путем увеличения отбора текущего погона «расстояние» составит 25%, и при выборе вышележащего погона в качестве управления 30%. В этом случае выбранное на предыдущем шаге управление отбрасывается и выбирается следующее допустимое управление с наименьшей «ценой», т. е. в качестве управления будет выбрано изменение отбора с текущей тарелки.

В общем случае, когда необходимо учитывать ограничения по нескольким ПК технический риск можно связать с «расстояниями» до критических значений в виде некоторой функции в терминах нечетких множеств, а вид и параметры функции назначить на основе экспертных суждений технологов, обслуживающих установку.

Применение описанной процедуры циклически (приблизительно раз в 10 – 30 мин.) в конце концов, приведет к тому, что будет выбран технологический режим, при котором выполняются ограничения по ПК и допустимым рискам достижения аварийных состояний, и в тоже время этот режим будет соответствовать минимальной себестоимости производимой продукции.

Предположение о том, что данная оптимизационная процедура выполняется в окрестности некоторого базового режима, практически гарантирует, что она не попадет в один из локальных экстремумов.

Подход может быть использован для оперативного определения оптимального технологического режима подготовки и переработки нефтяного сырья по критерию минимальной технологической себестоимости продукта.

Актуальной является задача оценки эффективности от внедрения АРС-задач.

Одним из первых и достаточно трудных вопросов, возникающих при бизнеспланировании процессов разработки АРС-систем, является вопрос целесообразности такой разработки, поскольку экономическую оценку эффективности внедрения АРС-систем получить достаточно сложно при том, что затраты на разработку, как правило, достаточно велики [17, 18, 30]. Особенно часто подобные проблемы возникают при модернизации АТК на действующих предприятиях.

В методических материалах таких фирм как Honeywell, Yokogawa и др. расчет эффективности базируется на оценке эффекта от снижения запаса по качеству продукта, обусловленного улучшением качества процессов управления. Этот подход имеет тот недостаток, что до испытания АРС-системы данных о фактическом качестве управлений нет, и, в конечном счете, получаемая оценка эффективности субъективна и ничем не лучше оценок, получаемых экспертным путем.

Один из возможных подходов к оценке эффективности от внедрения АРС-систем на действующих производствах и круг задач, которые при этом необходимо решать, рассматривается ниже [30].

Показатели экономической эффективности предприятия могут рассматриваться как композиционное отношение совокупности технических, технологических, экономических, экологических и социальных характеристик производства, связанных с процессом получения конечного продукта. При этом композиционное отношение определяет функциональную зависимость ТЭП от данной совокупности на всех этапах жизненного цикла АТК.

Для модернизируемых АСУТП, в которые интегрируются АРС-системы, необходимо решить две задачи:

Оценить дополнительную прибыль, которую можно получить от модернизации систем управления и СОБ;

Оценить дополнительную прибыль от проведения модернизации можно путем сопоставления значений ТЭП в оптимальном режиме с другими режимами из области допустимых состояний АТК. При этом возможны три варианта:

В области допустимых по технологическому регламенту режимах значения ТЭП в среднем незначительно ниже, чем для области допустимых по ПК состояний (например, на 2-4%). Модернизация с точки зрения экономической эффективности может оказаться нецелесообразной;

В области допустимых по ПК состояний ТЭП изменяются незначительно (1 Можно ожидать, что введение оперативной оптимизации управления по ТЭП не целесообразно и достаточно обеспечить поддержание ПК в заданных диапазонах.

3) в области допустимых по значениям ПК состояний значения ТЭП изменяются в широких пределах (например, более 5 – 10%). Можно ожидать, что оптимизация управлений по ТЭП с ограничениями на значения ПК даст экономический эффект.

Использование данного подхода к оценке экономической эффективности для сложных ОУ предполагает наличие модели для расчета ПК и ТЭП как функций режимных параметров.

В то же время, на практике приходится сталкиваться с ситуацией, когда такие модели отсутствуют. В этом случае может использоваться другой подход.

Из множества P допустимых параметров технологического режима выделим два подмножества:

Pi – параметры, соответствующие оптимальным режимам в смысле ТЭП (с допустимой погрешностью по значению критерия оптимальности).

Всегда существует возможность проведения случайной (пассивное наблюдение) или планируемой выборки и расчета ТЭП работы установки (например, производительность, себестоимость продукции, технологическая выручка, прибыль, затраты и т. д.) на режимах Рi, относящихся к области допустимых с точки зрения только технологических ограничений, но не отвечающих требованиям по ПК, т. е. это элементы множества Р за вычетом элементов множества Р’ (выборка 1):

По выборке 1 оценивается среднее значение ТЭП для режимов из области Р:

Где qi – ТЭП для i-о режима из области Р, n – объем выборки для области Р.

Аналогично оценивается среднее значение ТЭП для режимов из области Р’:

Где qi – ТЭП для i-о режима из области Р’, m– объем выборки для области Р’.

Значение критерия эффективности при управлении по технологическим параметрам, когда заданные ПК выдерживаются не на всех временных интервалах, имеет вид:

Где Q – вероятность (по времени) нахождения процесса в области допустимых по ПК режимах. Абсолютное изменение критерия эффективности при управлении по ПК:

Разность взята по модулю с учетом того, ПТЭЭ, например, прибыль и затраты могут иметь разные направления шкалы полезности.

Относительное значение критерия эффективности при введении управления по ПК:

Сопоставление оценок J и Jм дает представление о «запасе» эффективности при оптимальном управлении по ТЭП в сравнении с автоматическим управлением на ограничениях по ПК и без такового, и может использоваться для обоснования автоматизированным управлением на ограничениях по ПК. Здесь подразумевается, что при ручном управлении, т. е. без использования автоматических контуров регулирования ПК, не всегда удается удержать ПК в заданных пределах.

Экономический эффект в абсолютном выражении от внедрения АРС-системы оценивается путем умножения относительных оценок эффективности (7) или (8) на соответствующий текущий показатель эффективности производства.

Для решения задачи оценки затрат, связанных с модернизацией АСУТП при интегрировании АРС-систем предлагается выделить следующие виды показателей:

1) группа технических показателей, отражающая функциональные характеристики РСУ с точки зрения возможностей интегрирования АРС-систем (достаточность технических средств контроля управления, возможность разработки и реализации приложений, связанных с АРС-задачами, показатели качества процессов управления и т. п.).

2) группа потребительских показателей, оценивающих потребительскую эффективность программно-технического средств (ПТС) для реализации АРС-задач в составе РСУ и СОБ. Критерии этой группы, в первую очередь, оценивают показатели надежности соответствующих средств и систем, включая оценки безотказности, ремонтопригодности.

К потребительским относятся также характеристики и показатели открытости, расширяемости и взаимозаменяемости ПТС, критерии, характеризующие требования к квалификации, составу и численности обслуживающего персонала, сложность процедур обслуживания, “раскрученность” брэнда поставщика программно-технических средств и т. д.

Показатели могут быть получены с помощью оперативных измерений, лабораторных анализов, с помощью оценки по модели, расчетами, экспертным путем.

В целом, процесс оценки затрат на модернизацию проводится на основе векторного критерия, элементы которого могут быть как четкими, так и нечеткими переменными, поскольку отдельные характеристики оцениваются субъективно и носят экспертный характер.

– затраты на разработку моделей и программного обеспечения по решению АРС-задач контроля, управления и ОБ;

Существуют методы и методики [18, 31], позволяющие для отдельных технических и потребительских показателей получать численные оценки в экономических категориях, но в целом проблема принятия решений при выборе вариантов реализации проектов модернизации до конца не решена.

Предлагается следующая процедура [30] обоснования варианта конфигурации ПТС, позволяющая, в конечном счете, в стоимостном выражении оценить затраты на проектирование или модернизацию АСУТП (рисунок 2). Подчеркнем, что затраты учитывают стоимость реализации заданных функций оперативного управления, выполняемых с заданным качеством, стоимость ПТС и стоимость их поддержания в рабочем состоянии с заданным уровнем потребительской эффективности.

Таким образом, общая методика анализа целесообразности модернизации АТК для целей оперативного управления по ПК и ТЭП включает следующие этапы:

1. Оценка дополнительной прибыли в случае проведения модернизации:

1.1 формирование системных ограничений на технологические параметры и ПК (согласно технологическому регламенту);

1.2 моделирование процесса непрерывного производства дискретной моделью для целей определения состояний АТК, ПК и значений ТЭП в этих состояниях;

1.3 оценка дополнительной прибыли от модернизации по величине изменения ТЭП в области допустимых состояний;

2.1 формирование групп технических и потребительских показателей;

2.2 выбор комплекса «ПТС + сервис» на основе оптимизационной процедуры с участием ЛПР;

2.3 оценка групп технических и потребительских показателей, в том числе стоимости ПТС и сопровождения, в экономических категориях.

3. Принятие решения о целесообразности модернизации АТК для целей управления по ПК и ТЭП на основе сопоставления затрат на модернизацию и предполагаемой дополнительной прибыли; при этом выбранный вариант комплекса «ПТС + сервис»

1. Рассмотрены системные проблемы построения АРС-систем и их интеграции в АСУТП. Показано, что для обеспечения работоспособности и эффективности функционирования АРС-систем в структуру АСУТП необходимо интегрировать подсистемы верификации, исправления данных и адаптации моделей оценки показателей качества.

2. Приведены сведения о перспективных методах верификации данных и адаптации моделей.

3. Предложен перспективный подход к o оптимизации технологических режимов в реальном времени.

4. Приведена методика оценки эффективности от интеграции АРС-систем в состав АСУТП.

Список литературы Захаркин М. А., Кнеллер Д. В., Применение методов и средств усовершенствованного управления технологическими процессами (АРС) // Датчики и системы. 2010. №11. С. 57-71.

Веревкин А. П., Кирюшин О. В., Теория систем: Учеб. пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. -71 с.

Ахметов С. А., Ишмияров М. Х., Веревкин А. П., Докучаев Е. С. Малышев Ю. М Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. М.: Химия, 2005. C. 637-661.

Веревкин А. П., Кирюшин О. В. Проблемы повышения эффективности управления процессами добычи и переработки нефти и газа // Территория нефтегаз. 2009.

Трахтенгерц Э. А., Степин Ю. П., Андреев А. Ф. Компьютерные методы поддержки принятия управленческих решений в нефтегазовой промышленности. М.:

Чинакал В. О. Интеллектуальна подсистема поддержки принятия решений в интегрированной системе управления для производств химико-технологического типа // Материалы III Международной конференции по проблемам управления. М. : ИПУ РАН, 2006. Т. 2. С. 64.

Слетнёв М. С., Зозуля Ю. И. Разработка программного обеспечения системы поддержки принятия решений для управления технологическими установками производства этилена и пропилена на основе нейросетевых технологий // Проблемы управления и автоматизации технологических процессов и производств. Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 50-летию кафедры «Автоматизация технологических процессов и производств» УГНТУ, C. 89-92.

Анализ баланса потоков жидкости в инженерных сетях нефтегазодобывающих предприятий // М. А. Слепян и др. – Уфа: Монография, 2002. -120 с.

Мусаев А. А. Виртуальные анализаторы: концепция построения и применения в задачах управления непрерывными технологическими процессами // Автоматизация в промышленности. 2003. №8. C. 28-14.

Федоров Ю. Н. Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. М.: Инфра-Инженерия. 2008. – 928 с.

Веревкин А. П. Обзор АРС-задач управления и обеспечения безопасности производственных процессов в нефтегазовой отрасли //Современные проблемы разработки и внедрения АСУТП в нефтегазовом комплексе: материалы регионального научнотехнического семинара/редкол.: А. П.Веревкин и др.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011.-100 с./ c. 5-8.

Обнаружение утечек и несанкционированных воздействий в магистральных нефтепроводах с использованием Фурье – и вейвлет-преобразований в ПТК СОУ //Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. М.:ВНИИОЭНГ, 2012. №4. С.28-31.

13. Веревкин А. П., Кирюшин О. В., Уразметов Ш. Ф. Управление процессом сополимеризации этиленпропиленовых каучуков по показателю качества продукта //Нефтегазовое дело. ФГБОУ ВПО «УГНТУ», г. Уфа. Научно-технический журнал, том 10, № 3, 2012. С.121-124/ 14. Веревкин А. П., Кирюшин О. В. Автоматизация технологических процессов и производств в нефтепереработке и нефтехимии –Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. – 171 с.

Веревкин А. П., Слетнёв М. С. Усовершенствованное управление (APC) нефтехимическим производством на основе многоуровневой нейросетевой системы поддержки принятия решений // Нефтегазовое дело. ФГБОУ ВПО «УГНТУ», г. Уфа. Научнотехнический журнал, том 10, № 2, 2012. С. 61-64/ 16. Веревкин А. П., Муртазин Т. М., Линецкий Р. М., Хуснияров М. Х. Оптимизация управления технологическими процессами переработки нефти по показателям техникоэкономической эффективности // Проблемы автоматизации технологических процессов добычи, транспорта и переработки нефти и газа: материалы Всероссийской научнопрактической интернет-конференции/редкол.: А. П. Веревкин, Н. А. Ишинбаев.-Уфа:Изд-во УГНТУ, 2013.-173 с./ С. 69- 17. Haugseth, P., & Chukman, G. (2005). Process profits with simulation. Hydrocarbon Engineering, 10(2), 57-60.

18. Ansari, R. M., Bawardi, K. M. (2006). Multivariable control and advanced monitoring:

Applications to hydrocracking process. Saudi Aramco Journal of Technology, June 2006, 33-37.

19. Campos, M., Teixeira, H., Liporace, F., Gomes, M. Challenges and problems with advanced control and optimization technologies (Conference Paper). 7th IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, ADCHEM’09; Istanbul; Turkey; 12 July 2009 through 15 July 2009; Code 85828. Volume 7, Issue Part 1, 2009, 1- 20. Aho, M., Bergman, S., Hammarstrm, L.,Yli-Opas, K.,Pelkola, A.,Sourander, M.

Closed loop dynamic optimization of a petroleum refinery process (Conference Paper).

IFAC Workshop on Control Applications of Optimization, CAO’09; Jyvaskyla; Finland; 6 May 2009 through 8 May 2009; Code 85830. Volume 7, Issue Part 1, 2009, 257- 21. [No author name available] News: Process monitoring: Innovative HF Alkylation measurement solution supports cost control, real-time safety and environmental excellence (Business Article). Oil Gas European Magazine. Volume 38, Issue 3, September 2012, 22. Zhao, H., Harmse, M., Zheng, Q., Campbell, J. Improved closed-loop subspace identification technology for adaptive modeling and APC sustained value (Conference Paper).

2012 AIChE Spring Meeting and 8th Global Congress on Process Safety, Houston, TX; United States; 1 April 2012 through 5 April 2012., 23. Zhao, H., Turner, P., Zheng, Q., Campbell, J. APC sustainability and performance management – A new paradigm with integrated adaptive modeling technology (Conference Paper).

2010 AIChE Spring Meeting and 6th Global Congress on Process Safety, 10AIChE; San Antonio, TX; United States; 21 March 2010 through 25 March 2010. 1p 24. Petela, E. Refinery optimization: Closing the gap between planned and actual performance (Note). Hydrocarbon Processing. Volume 92, Issue 2, February 25. Asawachatroj, A., Banjerdpongchai, D. Analysis of advanced process control technology and economic assessment improvement (Editorial). Engineering Journal Volume 16, Issue 4, 2012, 1- 26. Васильев В. И., Ильясов Б. Г. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика: учебное пособие. – М.: Радиотехника, 2009. -329 с.

27. Веревкин А. П., Кирюшин О. В., Уразметов Ш. Ф. Управление процессом сополимеризации этиленпропиленовых каучуков по показателю качества продукта //Нефтегазовое дело: том 10, №4, 2012. С. 121-124.

28. Веревкин А. П., Кирюшин О. В., Муртазин Т. М., Уразметов Ш. Ф. Метод адаптации моделей оперативной оценки показателей качества нефтехимических производств (на примере производства этиленпропиленовых каучуков) // Нефтегазовое дело. Том (2013), №4. С. 127-133.

29. Веревкин А. П., Муртазин Т. М., Линецкий Р. М., Хуснияров М. Х. Оптимизация управления технологическими процессами переработки нефти по показателям техникоэкономической эффективности (на примере висбрекинга гудрона) //Территория нефтегаз.№5. Изд-во «Камелот Паблишинг». М. 2013 г. С. 18- 30. Веревкин А. П. Методика оценки технико-экономической эффективности подсистем АСУТП с учетом затрат на сервисное обслуживание //Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. М.:ВНИИОЭНГ, 2011. №4. С. 24- 31. Зиннатуллин Д. Ф. Стратегический подход к оценке эффективности внедрения информационных технологий в нефтегазодобывающих компаниях // Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании : материалы V Всероссийской научно-технической конференции с международным участием ; под ред. О.

Н. Кузякова. — Тюмень : ТюмГНГУ, 2012. — 280 с. /С. 99- 32. Бахтадзе Н. Н. Виртуальные анализаторы (идентификационный подход) //Автомат.

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса, г. Владивосток Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток, В течение последних 30 лет этилен охватывает 30% всех процессов органического синтеза [1]. В процессах полимеризации требуется этилен более 99,9 % чистотой, получаемый ректификацией при газоразделении. На процессы ректификации приходится примерно от 50 до 60 % энергозатрат любого нефтехимического производства [2].

Следовательно, проблема качественного управления оптимальными статическими режимами ректификационных колонн является актуальной.

Рассматривается сложная ректификационная колонна (РК) для получения товарного этилена. Схема модели исследуемой колонны приведена на рисунке 1. Продуктовый этилен (А) выводится из колонны верхним боковым погоном; кубовый поток (W) – низом колонны, дистиллят (D) – верхом колонны; часть нижнего бокового погона, разбавленный этилен (B), выводится из установки, а вторая часть (L), нагреваясь верхним боковым ребойлером (QL) возвращается обратно в колонну (верхнее циркуляционное орошение (ЦО). Нижнее ЦО (M) отбирается, нагревается нижним боковым ребойлером (QM).

Задачей управления данной колонны является максимизация продуктового потока А заданного качества при ограничении на энергозатраты.

На величину отбора продуктового потока оказывают влияние параметры питающей смеси ( – состав питания, tF – температура питания, F – расход питания), материальные потоки (D, B,L, M), тепловые потоки (QL, QM, QW). Задача оптимизации в математической постановке представлена выражением (1).

Максимальная тепловая нагрузка на кубовый ребойлер ma определялась из условия экономической целесообразности увеличения отбора продуктового потока заданного качества.

Где A – изменение величины отбора продуктового потока, т/ч; ЦА – цена единицы массы этилена, руб/т; – изменение тепловой нагрузки кубового ребойлера, МВт; Ц – цена единицы затраченного тепла, руб/МВт.

Для определения управляющих воздействий критерия отбора продуктового потока определяем чувствительность i критерия А к i-ому параметру (F,,tF, D,B, L,M, QL, QM, ma ) по формуле (3).

Где Хбаз, i – базовое значение входного i-ого параметра; Хi – измененное значение i-ого параметра на ; Убаз – базовое значение выходного параметра (критерия А); Уi – значение критерия А при измененном i-ом входном параметре.

Таблица 1 – Чувствительность критерия оптимальности к параметрам процесса Примечание: z3 – концентрация этилена в исходной смеси.

В соответствии с полученными данными, чем больше значение i, тем значительнее влияет параметр. Таким образом, управляющим воздействием является тепловая нагрузка на кубовый ребойлер QW, возмущающими воздействиями являются параметры питающей смеси (состав, температура, расход). Установлено, что отклонение отбора дистиллята, полученного в оптимальных режимах, от базового значения при изменении расхода питания на = 15 % приводит к изменению оптимальной величины отбора продуктового потока не более, чем на 0,16 %. Для данной колонны было определено место контрольной тарелки.

На рисунках 2,3 показан характер изменения оптимального отбора продуктового потока А от расхода питания и состава питания в колонну в оптимальных режимах.

Изменение состава производилось изменением доли суммы легколетучих компонентов относительно базового состава, при этом доля каждого компонента принималась равной его доли в составе питания при базовом режиме.

Рис. 2. Зависимость максимального Рис. 3. Зависимость максимального отбора продуктового этилена А от расхода отбора продуктового этилена А от состава Анализ результатов моделирования оптимальных статических режимов показывает, что изменение оптимального отбора продуктового потока пропорционально изменению расхода (рисунок 2) и состава питания (рисунок 3). Изменению расхода питания в оптимальных режимах соответствует линейное изменение температуры на контрольной тарелке (рисунок 4). В диапазоне изменения состава питания (z=±3 %) температура на контрольной тарелке меняется практически в пределах погрешности измерения.

На рисунках 4, 5 показан характер изменения температуры на контрольной тарелке (Ткт) от расхода питания и состава питания в колонну в оптимальных режимах.

-4, Рис. 4 Зависимость изменения Ткт от Рис. 5. Зависимость изменения Ткт от По результатам исследования оптимальных статических режимов предлагается в системе управления реализовать отбор продуктового потока пропорционально расходу питания, а температуру на контрольной тарелке поддерживать на значении пропорциональном расходу питания изменением тепловой нагрузки на кубовый ребойлер колонны.

Список литературы Ляпков А. А. Моделирование и оптимизация установки выделения товарного пропилена / А. А. Ляпков, Ю. В. Шефер // Известия Томского политехнического университета. – 2006. – Т.309, № 6. – С. 104;

Kiss A. A. Towards energy efficient distillation technologies – Making the right choice / A. A. Kiss, S. J. Flores Landaeta, C. A. Infante Ferreira // Energy. – 2012. – N 47. – P. 531УДК 681. М. И. Шарипов, Е. А. Муравьева, К. А. Багров, А. И. Каяшев

Филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета в г.

Стерлитамаке, Филиал Оренбургского государственного университета в г. Кумертау Одним из значимых успехов, достигнутых в автоматизированном управлении сложными объектами управления в конце 20 и начале 21 веков, является использование нечетких регуляторов (НР), в которых, как известно [1 – 3], входные и выходные переменные интерпретированы совокупностью накладывающихся нечетких термов с треугольной, колоколообразной и трапецеидальной формой функции принадлежности. Они оказались наиболее удачным и, зачастую, единственным инструментом воплощения принципа Дж.

Саридиса [3] в системы автоматизации технологическими процессами, алгоритм функционирования которых удается представить только вербально, а, значит, нечетко и с элементами неопределенности. Как правило, до настоящего времени к таким системам управления не предъявлялись жесткие требования по точности и быстродействию регулирования.

Однако по мере повышения требований технологических регламентов, особенно многосвязных, нелинейных и нестационарных производственных процессов, стало очевидным, что НР не позволяют обеспечить необходимую точность регулирования и компенсации взаимного влияния регулируемых параметров, представленных совокупностью нечетких термов. Сегодня от нечеткого автоматизированного управления требуется не просто управление без каких-либо требований к его качеству, а управление, которое по точности не уступает точности аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, используемых в современных цифровых системах.

Решить обозначенную проблему предлагается представлением входных и выходных переменных (на рисунке 1 они обозначены параметром р) совокупностью термов с прямоугольной формой функции принадлежности, которые в дальнейшем будут называться четкими. На универсальной числовой оси такие термы не накладываются, а внутри каждого терма для любого текущего значения параметра функция принадлежности µ(р)=1. Это означает, что по своей логической природе четкие термы являются аргументами двузначной логики, также как и дискретные входные и выходные переменные объектов управления.

«Министерство образования Республики Беларусь Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь Департамент по ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь Общественный совет Базовой организации по экологическому образованию стран СНГ Отдел защиты окружающей среды и гигиены труда Школы общественного здравоохранения Иллинойского Университета, Чикаго, США Учреждение образования Международный. »

«Конференция МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ 15 мая 2013 предложение по спонсорским пакетам 1 www. miningworld-russia. ru перечень спонсорских пакетов Для того, чтобы сделать Ваше участие в мероприятии более эффективным, мы предлагаем Вам стать одним из спонсоров конференции. Тем самым Вы сможете расширить рекламные возможности Вашей компании. Спонсорство сделает Ваше участие в мероприятии более заметным и обеспечит уникальную возможность рассказать о деятельности Вашей компании. »

«ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ СОТРУДНИКОВ ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ НА КОНФЕРЕНЦИЯХ 1. Абрамов М. В. Оценка перспектив нефтегазоносности локальных поднятий Анабаро-Хатангской НГО // Студент и научно-технический прогресс. Геология: Материалы 51-й Международной научной студенческой конференции (г. Новосибирск, 12-18 апреля, 2013 г.), Новосибирск, Новосиб. гос. ун-т, 2013, С. 90 2. Андреева Е. С. Конодонты пограничного интервала девона и карбона западной части Алтае-Саянской складчатой области // Студент и. »

«Министерство образования и наук и Российской Федерации Алтайский государственный технический университет им. И. И.Ползунова НАУКА И МОЛОДЕЖЬ 6-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых СЕКЦИЯ “ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Барнаул – 2009 ББК 784.584(2 Рос 537)638.1 6-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Наука и молодежь. Секция Информационные системы. / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И.Ползунова. – Барнаул: изд-во. »

«Модел. и анализ информ. систем. Т. 20, № 3 (2013) 58–76 c Ахромеева Т. С., Малинецкий Г. Г., Посашков С. А., Торопыгина С. А., 2013 УДК 510.6 Самоорганизация, сети, будущее Ахромеева Т. С., Малинецкий Г. Г., Посашков С. А., Торопыгина С. А. Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН 125047, Москва, Миусская пл., д.4 e-mail: GMalin@Keldysh. ru получена 9 марта 2013 Ключевые слова: синергетика, теория самоорганизации, сети, математическое моделирование, научная стратегия В работе. »

«Министерство образования и наук и РФ Адрес Оргкомитета: 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 ФГБОУ ВПО Сибирский государственный индустриальный Сибирский государственный индустриальный университет, университет отдел научно-технической информации. ФГБОУ ВПО Кузбасская государственная педагогическая Тел.: (3843) 46- 26-29, факс: (3843) 46- 57- 92 академия E-mail: onti@sibsiu. ru, Мориной Галине Анатольевне. Организационный взнос: За участие в конференции, публикацию каждого доклада и получение. »

«Министерство образования Республики Беларусь Институт социологии НАН Беларуси Белорусский славянский комитет Государственная академия славянской культуры Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого Менталитет славян и интеграционные процессы: история, современность, перспективы Материалы VII Международной научной конференции Гомель, 26–27 мая 2011 года В двух частях Часть 1 Гомель ГГТУ им. П. О. Сухого 2011 Министерство образования Республики. »

«Раздел I. Вопросы экономики Министерство образования и наук и Российской Федерации БФ ФГБОУ ВПО Пермский национальный исследовательский политехнический университет ФГБОУ ВПО Пермский государственный национальный исследовательский университет ФГБОУ ВПО Уральский государственный экономический университет Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина АНО ВПО Пермский институт экономики и финансов НОУ ВПО Западно-Уральский институт экономики и права Российское общество социологов (Пермское. »

«Географический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова Биолого-географический факультет Бурятского госуниверситета Географический институт Йован Цвийич Сербской академии наук и искусств Институт географии имени В. Б. Сочавы СО РАН Байкальский институт природопользования СО РАН Фонд содействия сохранению озера Байкал Информационное письмо № 1 Уважаемые коллеги! Приглашаем Вас принять участие в работе Международной научно-практической конференции Объекты природного наследия и экотуризм 25-27 августа. »

«21-24 мая 2013 года ФГБОУ ВПО Омский государственный институт сервиса приглашает принять участие в традиционной XI межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов Молодежь, наук а, творчество – 2013 На конференции организуется работа по традиционным направлениям: 1. Искусство. Творчество. Дизайн; 2. Актуальные проблемы дизайна костюма; 3. Перспективы решения современных задач конструирования швейных изделий; 4. Совершенствование процесса организации услуг и технологий в. »

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГНУ РосНИИПМ) ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Сборник статей Выпуск 38 Новочеркасск 2007 1 УДК 631.587 ББК 41.9 П 78 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В. Н. Щедрин (ответственный редактор), Г. Т. Балакай, В. Я. Бочкарев, Ю. М. Косиченко, Т. П. Андреева (секретарь) РЕЦЕНЗЕНТЫ: В. И. Ольгаренко – заведующий кафедрой эксплуатации. »

«НаучНые аспекты иННовациоННых исследоваНий Материалы I Международной научно-практической конференции 6-8 марта 2013 г. Том 2 ООО Инсома-пресс г. Самара, 2013 УДК 001.8(082) ББК 1 Н 34 Научные аспекты инновационных исследований [Текст] : материалы I Международной научно-практической конференции, г. Самара, 6–8 марта 2013г. – Самара: Изд-во ООО Инсомапресс, 2012. – Т.1-2. – 248 с. ISBN 978-5-4317-0064-4 Сборник материалов I Международной научно-практической конференции Научные аспекты. »

«38 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И МАТЕМАТИКА _ Анализ результатов вычислительного эксперимента позволяет сделать ряд выводов: 1. Наилучшего эффекта для F2 можно достичь в рамках ограниченного времени реализации проекта, используя директивное распределение с большим значением параметра с в начале реализации и, наоборот, с меньшим значением параметра с – во второй половине отведенного времени (рис. 3). 2. При неограниченном времени реализации с заданным желательным временем завершения проекта (относительный. »

«МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УРАЛЬСКАЯ ГОРНАЯ ШКОЛА – РЕГИОНАМ 8-9 апреля 2013 года ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ УДК 004.6 ФЛОТАЦИОННАЯ ПЕНА КАК УПРАВЛЯЕМЫЙ ОБЪЕКТ Хасанов Б. Р., Полькин К. В. Научный руководитель Прокофьев Е. В., канд. техн. наук, профессор ФГБОУ ВПО Уральский государственный горный университет На практике хорошо известно, что визуальное наблюдение пенного слоя для флотатора является одним из определяющих факторов при руководстве его последующими. »

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Филиал в г. Октябрьском ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ МЕЖВУЗОВСКОЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 50-ЛЕТНЕМУ ЮБИЛЕЮ ФИЛИАЛА УФИМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НЕФТЯНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА В г. ОКТЯБРЬСКОМ 20 октября 2006 г. Том II Уфа 2006 УДК 378 (06) ББК 74.58 П 78 Редакционная коллегия: В. Ш.Мухаметшин (отв. редактор). »

«BC UNEP/CHW.9/18 ЮНЕП Distr.: General 11 April 2008 Russian Original: English БАЗЕЛЬСКАЯ КОНВЕНЦИЯ Конференция Сторон Базельской Конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением Девятое совещание Бали, 23-27 июня 2008 года Пункт 7 h) предварительной повестки дня Осуществление решений, принятых Конференцией Сторон на ее восьмом совещании: технические вопросы Пересмотренные технические руководящие принципы экологически обоснованного регулирования изношенных шин. »

«Белгородский государственный технологический университет им. В. Г.Шухова Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П. Василенко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени акад. М.Ф. Решетнева Харьковское областное отделение Национального олимпийского комитета Украины Олимпийская академия Украины Украинская академия наук Харьковская государственная академия физической культуры Харьковская государственная академия дизайна и искусств. »

«Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова Харьковская государственная академия дизайна и искусств Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени П. Василенко Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина Харьковская государственная академия физической культуры ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СПОРТИВНЫХ ИГР И ЕДИНОБОРСТВ В ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ V международная научная конференция (3 февраля 2009 года) Белгород-Харьков. »

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского СБОРНИК ДОКЛАДОВ 58-й международной молодежной научно-технической конференции, посвященной 120-летию морского образования в Приморском крае МОЛОДЁЖЬ–НАУКА–ИННОВАЦИИ 24-25 ноября Том 2 Владивосток 2010 УДК 656.6.08 (06) Сборник докладов 58-й международной молодежной научнотехнической. »

Http://konferenciya. seluk. ru/9tehnicheskie/1280362-1-problemi-avtomatizacii-tehnologicheskih-processov-dobichi-transporta-pererabotki-nefti-gaza-sbornik-trudov-vserossiy. php

Добавить комментарий