![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Технологические переключательные процессы непрерывного и дискретно-непрерывного производства
1-1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАК ОБЪЕКТ ЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
По характеру протекания переключательные процессы относятся к непрерывным или дискретно-непрерывным процессам [18] промышленного производства. Для краткости этот класс процессов будем называть и обозначать ПП. Эти процессы широко распространены в энергетическом, металлургическом, химическом и других производствах. Характерной чертой рассматриваемых процессов является то, что они полностью детерминированы, т. е. задана (описана) в явном виде логика их функционирования. Следовательно, задана и логика управления, определяющая оптимальную стратегию переключения производственного оборудования при выполнении производственной задачи, для решения которой предназначен данный процесс. Выбор оптимальной стратегии переключений, основанной па анализе возможных ситуаций, возникающих в ходе использования оборудования в разных режимах, первоначально формулируется в виде словесного предписания (т. е. в виде технических условий - технологического регламента). Обязательным требованием к этому технологическому предписанию является его непротиворечивость и полнота задания законов функционирования описываемого процесса типа ПП. Однако существование такого предписания является необходимым, но недостаточным для разработки средств логического управления, так как нужна и определенная степень формализации описания функционирования управляемого процесса. Таким образом, встает задача алгоритмизации [1, 3, 5] объектов логического управления и только после решения задачи можно при- ступить к разработке средств логического управления. Рассмотрим процесс алгоритмизации управления для процессов химического производства. Типичными операциями переключения на предприятияx химической, нефтехимической, микробиологической и других отраслей промышленности являются: пуск и остановка оборудования, переключение адсорберов на регенерацию адсорбента или переключение ректификационных колонн па отбор различных фракций разделяемой смеси, переключение контактно-каталитических реакторов на регенерацию катализатора и т.п. Особую группу переключательных операций составляют операции при производстве нескольких видов продуктов пли продуктов в одном аппарате, когда изготавливается сначала первый вид продукции, затем оборудование переключается, начинается производство полупродуктов второго типа и т. д. Для микробиологической промышленности наиболее типичной задачей, связанной с переключательными операциями, является выбор оптимального цикла работы аппарата периодического действия для медленно протекающих процессов (например, ферментации). При решении задач управления и оптимизации химических, нефтехимических и микробиологических производств оптимальное использование оборудования приходится сочетать с целым рядом операций переключения. Эти операции выполняются в соответствии с некоторой оптимальной стратегией переключений, которая формулируется в виде алгоритма управления. Алгоритм управления должен предусматривать выполнение ряда условий, связанных с применением оборудования в различных технологических режимах (режимы пуска и остановки аппаратов, режимы нормальной эксплуатации, аварийные режимы). Сложность и емкость возникающих на практике задач управления, большой объем информации, которым нужно располагать при использовании управляющих систем, ставит инженеров перед необходимостью применения аппарата дискретной математики как средства решения задач алгоритмизации процессов переключения. В качестве информации о процессе применяются сигналы двух уровней, условно обозначаемых символами 0 и 1. Два уровня сигнала соответствуют двум возможным состояниям параметра. Такая форма представления информации о процессе отвечает специфике задач автоматического пуска и защиты оборудования, поскольку отработка управляющих воздействий в системах переключения производится при условии перехода объекта в новое состояние. Этот, переход фиксируется при достижении параметрами, характеризующими состояние объекта, некоторого установившегося критического значения. При пуске аппарата, например, из холодного состояния для проведения последующей операции необходимо достигнуть заданной степени прогрева. При этом выход контролируемой температуры на уровень принятой уставки можно рассматривать как переход аппарата из некоторого состояния, обозначенного символом 0, в другое состояние, обозначаемое символом 1. Первому состоянию соответствовало текущее значение температуры tотек< tозад: для второго состояния выполняется условие tотек ≥ tозад. В приведенном примере рассмотрены лишь два возможных состояния аппарата, поскольку для характеристики объекта использовался только один параметр. В общем случае состояние объекта в каждый момент времени характеризуется совокупностью дискретных (0 или 1) значений достаточно большого числа параметров и может быть представлено таблицей состояний. Каждая строка этой таблицы соответствует одному из возможных состояний объекта, для оценки свойств которого используется N параметров. В каждой строке фиксируется один из возможных наборов значений входных параметров х1, х2,..., xN и соответствующие им значения выходного параметра. В общем случае задача алгоритмизации процесса переключений сводится к отысканию функций вида
обеспечивающих выполнение заданных логических соотношений между совокупностью значений входных параметров х1, х2,..., xN и управляющих (выходных) параметров y1, у2,...yM.
|