По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 661.63

Анализ проблем контроля и управления сложными технологическими процессами на примере производства экстракционной фосфорной кислоты

Бабенков В.А. Старооскольский технологический институт (филиал) Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», г. Старый Оскол, E-mail: babenkov@bk.ru

Выполнен аналитический обзор особенностей управления сложными технологическими процессами (ТП), проблем контроля и управления промышленными объектами из рассматриваемого класса, существующих подходов к их решению, выполнен анализ объекта управления и уровня автоматизации производств экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК).

Литература:

1. Беспалов А.В. Системы управления химико-технологическими процессами / А.В. Беспалов, Н.И. Харитонов. – М.: Академкнига, 2006. – 341 с.

2. Бельдеева Л.Н. Технологические измерения на предприятиях химической промышленности / Л.Н. Бельдеева. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2002. – 73 с.

3. Рукин В.Л. Системы управления химикотехнологическими процессами: учеб. пособие / В.Л. Рукин, У.Ю. Коробейникова. – СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2010. – 136 с.

4. Афанасенко А. Г. Управление процессом карбонизации в производстве кальцинированной соды по показателям качества продукции: дисс. … канд. техн. наук: 05.13.06 / Афанасенко Алексей Геннадьевич. – Уфа, 2008. – 132 с.

5. Авхадеев В.В. Автоматизация процессов управления многостадийными химико-технологическими процессами по показателям качества продуктов: На примере процесса синтеза раствора дихлорпропанолов: дисс. канд. техн. наук: 05.13.06 / Авхадеев Вадим Вилевич. – Уфа, 2005. – 194 с.

6. Мурин С.В. Система управления составом и вязкостью вискозы в производстве химических волокон: дисс. … канд. техн. наук: 05.13.06 / Мурин Сергей Валерьевич. – Санкт-Петербург, 2008. – 154 с.

7. Лабутин А.Н. Аналитический синтез системы управления химическим реактором / А.Н. Лабутин, В.Ю. Невиницын // Теоретические основы химической технологии. – 2014. – №3. – С. 318.

8. Лабутин А.Н. Система управления каскадом химических реакторов для проведения последовательно-параллельной реакции / А.Н. Лабутин, В.Ю. Невиницын, А.Н. Деветьяров // Известия вузов. Серия: Химия и химическая технология. – Иваново, 2013. – №11. – С. 131–135.

9. Земельман В.Б. Целесообразность непрерывного автоматического контроля параметров состава пульпы в производстве экстракционной фосфорной кислоты / В.Б. Земельман // Химическая промышленность. – 1975. – №8. – С. 64–65.

10. Земельман В.Б. Зависимость электропроводности пульпы и ее фильтратов от их состава в производстве эктракционной фосфорной кислоты / В.Б. Земельман, М.И. Иванов, В.М. Конкина // Химическая промышленность. – 1975. – №3. – С. 59–61.

11. А.с. № 893860. Способ автоматического управления процессом экстракции / Б.А. Захидов, Ф.С. Мусаев, Ф.А. Туляганов, С.С. Касымов, Р.Х. Аюпов (СССР). – Ф. №2927260/23–26; заявл. 29.04.80; опубл. 30.12.81, Бюлл. №48. – 3 с.

12. А.с. SU № 1069846A. Способ автоматического управления процессом экстракции / Б.А. Захидов, Ф.С. Мусаев (СССР). – Ф. №3438712/23–26; заявл. 25.03.82; опубл. 30.01.84, Бюлл. №4. – 3 с.

13. А.с. SU № 1411276A. Способ автоматического управления производством экстракционной фосфорной кислоты / О.Д. Черниенко, А.А. Балабан, А.П. Комм, Г.И. Гусев, В.В. Коряков, Н.В. Кульков (СССР). – Ф. №3989660/23–26; заявл. 17.10.85; опубл. 23.07.88, Бюлл. №27. – 2 с.

14. Patent US N 5188812A. Automatic control system for a phosacid attack tank and fi lter / Stephen W. Hilakos (USA). –N 5,188,812; fi led 13.11.91; date of patent 23.02.93, – 19 p.

15. А.с. SU № 1708759A1. Способ автоматического управления режимом работы каскада двух экстракторов в производстве экстракционной фосфорной кислоты из пульпы фосфатного сырья / В.В. Баранов, В.В. Данилов, Г.К. Джериев, Т.В. Ежова, А.С. Романенко, К.И. Смагина, Н.В. Смирнов, Е.Г. Топчиев, В.И. Трофимов, А.В. Яковлев, В.А. Сулла (СССР). – Ф. №4767592/26; заявл. 20.09.89; опубл. 30.01.92, Бюлл. №4. – 12 с.

16. Patent US N 5262963A. Automatic control system for phosphoricacid plant / Regis Stana, Stephen W. Hilakos (USA). – N 5,262,963; fi led 28.06.91; date of patent 16.11.93, – 23 p.

17. Полоцкий Л.М. Автоматизация химических производств / Л.М. Полоцкий, Г.И. Лапшенков. – М.: Химия, 1982. – 295 с.

Управление технологическими процессами рассматриваемого класса заключается, как правило, в стабилизации характеристик выходных и промежуточных потоков в регламентном режиме. К таким параметрам относятся показатели концентрационного состава сырьевых компонентов, промежуточных и конечных продуктов [1].

Основная сложность управления показателями качества указанных потоков зачастую состоит в отсутствии непрерывного автоматического контроля их текущих значений. В таких случаях прибегают к косвенным измерениям на основе доступных измерению параметров [2], если они имеют четкую зависимость от управляемого показателя. Однако чаще измерение управляемых параметров происходит в результате лабораторного анализа проб, отобранных в контрольных точках технологических агрегатов.

В этом случае неизбежны временные задержки между моментом отбора проб и получением данных анализа, в которых содержатся погрешности измерения.

Зачастую стоимость и технические возможности лабораторного контроля на предприятиях позволяют делать не более 2-3 отборов проб в смену. Данные обстоятельства влияют на оперативность и точность информации, на основе которой выполняется управление.

Ответственные и наиболее сложные функции системы управления – анализ полученной в результате измерения параметров объекта информации и принятие решений по изменению материальных потоков для стабилизации процесса в номинальном режиме. Автоматизация данных функций направлена на их передачу от человека автоматическим устройствам [1].

В [1] приведены наиболее распространенные схемы автоматизации типовых процессов (гидродинамических, тепловых, массообменных и т.п.).

В последнее время активно используются современные методы и средства автоматизации. Программно-технический комплекс на основе программируемых логических контроллеров и SCADA-систем позволяет создавать многоуровневые системы автоматизации, которые повышают эффективность управления процессом и эффективность работы установки, обеспечивают безопасность технологического процесса (ТП).

Для Цитирования:
Бабенков В.А., Анализ проблем контроля и управления сложными технологическими процессами на примере производства экстракционной фосфорной кислоты. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2018;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: