ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматическое управление технологическими процессами из "Управление реакциями нефтехимического синтеза Издание 2" Применение комплексной автоматизации требует определенного построения и организации технологического процесса, поэтому вопросы комплексной автоматизации решаются только при проектировании новых или реконструкции существующих заводов. [c.123] В зависимости от целей, которые преследуются при автоматизации, и от функций, выполняемых автоматическими устройствами, существуют четыре формы автоматизации. [c.123] В химической промышленности он применяется редко. Примером может служить применение автоматов для выполнения ряда последовательных операций при пуске и остановке реакторов периодического действия. Автомат включает загрузочные приспособления и регуляторы уровня, пускает мешалку, затем включает обогрев и регуляторы обогрева и т. д. [c.123] Такая форма регулирования широко распространена в химической промышленности. Она используется для поддержания температуры, давления, уровня жидкости в аппаратах, расхода жидкостей и газов и других параметров. Рассмотрим ее несколько подробнее. [c.124] Система регулирования состоит из трех узлов измерительного органа, регулятора и регулирующего органа. [c.124] Измерительный орган включает прибор, измеряющий регулируемый параметр, и прибор, определяющий разницу (рассогласование) между заданной и действительной величиной параметра. Принцип действия измерительного органа зависит от природы регулируемого параметра. Так, температура обычно замеряется термопарой или термометром сопротивления, а рассогласование определяется электронным потенциометром. Давление измеряется пружинами, мембранами, сильфонами и т. п. Для наглядности рассмотрим простейший случай — измерение давления мембранным прибором. [c.124] Задача регулятора заключается в том, чтобы с помощью источника энергии воздействовать в нужном направлении на регулирующий орган (клапан, задвижку). Источником энергии может служить электрический ток, сжатый воздух, жидкость, подаваемая под небольшим давлением. Включая электромотор или открывая заслонку, запирающую выход сжатого газа или рабочей жидкости, регулятор приводит в действие регулирующий орган. Последний, увеличивая или уменьшая доступ компонента, от которого зависит давление в системе, дородит давление до заданного. [c.125] Схемы регулирования и устройство регуляторов описаны в пособиях по автоматическому регулированию [89]. [c.125] Централизованное регулирование не исключает стабилизирующего регулирования на отдельных аппаратах. [c.125] Широкое применение в качестве быстродействующих средств контроля приобрели хроматографы. Иногда удается найти связь между физическими свойствами смесей (плотность, вязкость, теплопроводность и др.) и величиной оптимизируемого показателя, например, установить зависимость между содержанием целевого продукта в реакционной смеси и плотностью последней. В некоторых случаях для измерения оптимизируемого показателя требуется замер нескольких параметров и последующее вычисление. Так, при получении дивинила из этилового спирта оптимизируется выход дивинила на разложенный спирт. Для быстрого определения выхода используется эмпирическая зависимость между плотностью конденсата контактного газа и концентрацией дивинила в газе. Система анализа состоит в том, что небольшая доля контактного газа непрерывно пропускается через изотермический конденсатор, после чего сжиженный газ проходит через плотномер. Параллельно другой поток газа проходит через газоанализатор, в котором определяется содержание дивинила. Результаты обоих измерений (в виде пневматических сигналов) поступают в счетно-решающее устройство, вычисляющее выход, откуда сведения (также в виде пневматических сигналов) подаются в оптимизатор. [c.126] Как уже указывалось, поддержание определенного параметра в экстремальном значении обычно требует некоторых ограничений при изменении других параметров. Приведем еще один пример таких ограничений цель оптимизации — обеспечить максимальную степень превращения сырья в реакторе за определенное время, но одновременно производительность реактора должна быть не ниже заданной и содержание продуктов побочной реакции в реакционной смеси не должно превышать некоторого предела. [c.126] В схемах автоматической оптимизации роль оптимизаторов выполняют вычислительные устройства. В случае обычного экстремального регулирования оптимизатор (экстремальный регулятор) включается в основную схему регулирования. [c.127] В более сложных случаях вычислительная машина включается вне замкнутой схемы регулирования и служит для определения программы регулятора или нескольких регуляторов (если регулирование ведется по нескольким каналам). [c.127] Различают три типа систем автоматической оптимизации. [c.127] В идеальном случае система оптимизации имеет не только полное математическое описание объекта, но и исчерпывающую информацию о состоянии объекта в каждый момент времени. Это значит, что при каждом отклонении оптимизируемой величины известна причина этого отклонения. Если эта причина не может быть устранена, то система решает задачу о том, как изменить остальные параметры, чтобы обеспечить экстремальное значение оптимизируемой величины в новых условиях. [c.127] Для сложных объектов теория и практика управления с предвидением разработаны еше недостаточно. [c.128] Сравнивая описанные здесь системы оптимизации, можно полагать, что для наиболее сложных случаев управления, требующих изменения многих переменных, в будущем найдут применение системы оптимизации с предвидением, в более простых случаях можно применять самонастраивающиеся системы. Возможны также комбинации всех трех видов в одной реальной системе управления. [c.129] Вернуться к основной статье