ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА МОДЕЛИ ПРОГНОЗНОГО УПРАВЛЕНИЯ АТМОСФЕРНОЙ ТРУБЧАТКОЙ
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-4-75-83
Аннотация
Цель. Рассматриваются вопросы разработки модели системы прогнозного управления, обеспечивающей стабилизацию выходных параметров ректификационной установки большой мощности.
Метод. Для достижения поставленной цели предлагается свести задачу управления отбором нефтепродуктов заданного фракционного состава к управлению температурным режимом на отборных тарелках, в этом случае задания по температуре будут рассматриваться, как управляющие воздействия. Для реализации предлагаемого принципа управления построена математическая модель, позволяющая перейти от содержания фракций в нефти к непосредственно контролируемым температурам.
Результат. На основе анализа технологического процесса и конструктивных особенностей атмосферной колонны определены вектора управляющих и возмущающих воздействий, а также критерий оптимизации для задачи управления. Предложено ввести в модель прогнозного управления параметры качества нефтепродуктов, а также дополнить существующие контуры регулирования промежуточными параметрами для улучшения динамических характеристик объекта управления.
Вывод. Проведенный анализ конструктивных особенностей атмосферной трубчатки и существующего подхода к управлению ректификационной колонной выявил недостатки, связанные с отсутствием оперативного контроля качества отбираемых нефтепродуктов, а также необходимость расширения перечня стабилизируемых технологических параметров с целью оптимизации технологического процесса. Показано, что для перехода на управление по модели требуется разработать статическую модель, отражающую зависимость потенциального выхода требуемых фракций от состава сырья, и динамическую модель в виде многопараметрической оптимизационной задачи.
Ключевые слова
Об авторах
Е. С. Гебель
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой «Автоматизация и робототехника»,
644050, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
А. А. Ибатуллин
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент, кафедра «Автоматизация и робототехника»,
644050, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
М. С. Пешко
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
кандидат технических наук, доцент, кафедра «Автоматизация и робототехника»,
644050, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
В. Н. Гудинов
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
старший преподаватель, кафедра «Автоматизация и робототехника»,
644050, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
Список литературы
1. Гебель Е.С. Система усовершенствованного управления газоразделительным аппаратом установки подготовки нефти / Е.С. Гебель, С.Д. Фарунцев // Автоматизация в промышленности. – 2019. – № 3.
2. Глаголева О.Ф. Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть 1. Первичная переработка нефти. – М. : Химия, КолосС, 2006. – 400 с.
3. Диго Г. Б. Исследование моделей виртуальных анализаторов массообменного технологического процесса ректификации // Информатика и системы управления. – 2011. – №4.
4. Дозорцев, В. М. Усовершенствованное управление технологическим процессом (АРС) : 10 лет в России // Автоматизация в промышленности. – 2013. – № 1
5. Затонский А. В. Моделирование статического режима процесса ректификации с идентификацией состава и свойств нефти / А.В. Затонский, Л.Г. Тугашова // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2015. – № 6. – C. 109–116.
6. Елизаров В. И. Построение систем управления процессом ректификации / В. И. Елизаров, С. А. Мерзляков, Р. Р. Шавалеев // Вестник технологического университета, 2015. – т.18. – № 11. – С. 177 – 180.
7. Моделирование на ЭВМ объектов управления нефтепереработки и нефтехимии : учеб. пособие / М. Г. Ахмадеев / Уфа : Изд-во «УНИ», 1989 – 97 с.
8. Патышева, Б. А. Синтез системы управления процессом каталитического крекинга нефти с использованием прогнозирующей модели / Б.А. Патышева // Инженерный вестник Дона, 2013. – № 1 (URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2013/1485)
9. Семенов А.Д. Идентификация объектов управления : учеб. пособие / А. Д. Семенов, Д.В. Артамонов, А.В. Брюхаев // - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2003.- 211 с.
10. Софиева, Ю.Н. Применение пакета моделирующих программChemCAD в учебно-тренажерных комплексах для изучения систем автоматизации ректификационных установок / Ю.Н. Софиева, К.В. Абрамов // Инженерный вестник Дона, 2012. – № 1 (URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/619)
11. Тугашова Л. Г. Динамическая модель процесса ректификации нефти / Л.Г. Тугашова, Н. Н. Алаева // Нефтегазовый комплекс: образование, наука и производство. Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. Ч. 2 (28 марта–1 апреля 2016 г.). – Альметьевск: АГНИ, 2016. – С. 21–24.
12. Тугашова Л.Г. Управление процессом ректификации нефти с применением моделей процесса и виртуальных анализаторов / Л.Г. Тугашова, А.А. Гончаров // Нефть и газ, 2018. – № 1. – С. 124 – 132.
13. Чадеев, В. М. Идентификация технологических объектов и системы управления с идентификатором // Автоматизация в промышленности, 2019. №6.
14. Bemporad A. Robust model predictive control: survey / A. Bemporad (etc.) // Robustness in Identification and Control, Volume of Lecture Notes in Control and Information Science. Springer-Verlag. 1999. рр. 207.
15. Marquez-Ruiz A. Model Learning Predictive Control for Batch Process: A Reactive Batch Distillation Column Case Study // A. Marquez-Ruiz, M. Loonen, B. Bahadir Saltik, and L. Ozkan // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2019. URL: http://pubs.acs.org/doi/10/1021/acs.iecr.8b06474.
16. Gonsales, D.D. Dynamic Simulation and Control: Application to Atmospheric Distillation Unit of Crude Oil Refinery // D.D. Gonsales, F.S. Martins, S. Feyo de Azevedo / 20th European Symp. on Computer Aided Engineering (ESCAPE 20). 2010. 6p.
17. Werlea, L.O. Control Strategy with Distributed Action for Minimization of Transients in Distillation Column / L.O. Werlea, C. Marangonia, J.G. Telekena, C. Sayera, R.F. Machado // 10th International Symposium on Process System Engineering. 2009. 6p.
Рецензия
Для цитирования:
Гебель Е.С., Ибатуллин А.А., Пешко М.С., Гудинов В.Н. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА МОДЕЛИ ПРОГНОЗНОГО УПРАВЛЕНИЯ АТМОСФЕРНОЙ ТРУБЧАТКОЙ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019;46(4):75-83. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-4-75-83
For citation:
Gebel E.S., Ibatullin A.A., Peshko M.S., Gudinov V.N. COMPUTER SCIENCE, COMPUTER ENGINEERING AND MANAGEMENT SYNTHESISING THE MODEL OF THE PREDICTIVE MAINTENANCE OF ATMOSPHERIC PIPE STILL. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2019;46(4):75-83. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-4-75-83
Просмотров: 529
Послать статью по эл. почте 
