Дәріс 18. Хтү автоматтандыруға жалпы шолу.

Бұл курсты оқу негізі болып негізгі химиялық өндірістегі қолайсыз жағдайлар болып табылады.

Негізгі химиялық өндірісітер мен оларды құрайтын технологиялық үрдістерді берілген курста басқару нысаны ретінде қарастырамыз.

Басқарудағы химия-технологиялық нысаны.

Технологиялық нысанды басқару анықтамасы :

• ТНБ - функционерленген технологиялық құрылғылар мен бірге жинақталған әрі технологиялық үрдістің таралуын қарастырады.

• ТНБ ға жеке технологиялық агрегаттар мен құрылғылар, оларда жеке технологиялық үрдістің таралуы қарастырылады.

ТНБ қойылатын талаптар.

• ТНБ құрылғысы толығымен жабдықталып, жөндеу уақыт аралығында жауапсыз жұмыс істпе тұруы қажет.

• ТНБ басқарылатын болуы қажет, яғни анықталған аймақта бөлінуі тиіс, энергетикалық ағындар мен материалдық ағындардың өзгеруімен технологиялық режимдерге бөлінуі тиіс.

• Құрылғының сипаттамасына және өзараәрекеттеріне мұмкіншілігі.

• Қызмет етуші жұмыскерлерге датчиктерді орнатуға, орындаушы механизмдер мен реттелетін шамаларға жұмыс істеуге мүмкіншілігі.

• Ауытқушы әсер ететін әрекеттер минимумға жетіп, шешімінде : ресивер; араластырғыш ыдысы; жылуалмасу, қысым, құрамы, температуралардың эиілігі амплитудасын өзгеру.

Химиялық өнімдердің технологиялық өндірісітегі типтік сызбасы.

• Өндірістің типтік технологиялық сызбасы шикізатты дайындаудан, зимиялық талдаудан, алынатын өнімдерден тазарту, бөліп алудан тұрады.

Химия технологиялық үрдістердің жіктелінуі

1. Өнімнің тонналық салмағы мен құрылымы бойынша:

• Ауыртонналық ТНБ – шығарылатын өнімнің көлемімен : жүздеп - ондаған мың тонналық.

• Азтонналық ТНБ – шығарылатын өнімнің әртүрлігімен тез құрамы өзгеретін: грамм - ондаған тонн.

2. Уақытша жұмыс істеу режимін уақыт сипаты бойынша:

• ТНБ мерзімді әрекеті - ТНБ, мұнда ТН циклдік режимде жұмыс істейді, ал технологиялық үрдіс (ТҮ) өзалдына технологиялық әрі ұйымдастыру операцияларын құрайды, бұл соңына дейін жалғасады.«Периодты үрдіс, химиялық технологияға сәйкес жалпы « дискретті үрдіс» ұғымымен тура келеді.

• ТНБ үздікссіз әрекет- ТНБ, мұнда аппарат үздікссіз жұмыс істейді, аппараттың кірісіне үздікссіз бастпақы реагенттер келіп түседі, ал шығысында үздікссіз шығыс өнімдері шығарылып технологиялық үрдіс орнықты режимге енеді.

• ТНБ жартылайүздікссіз әрекет- ТНБ, мұнда аппарат үздіксіз уақыт аралықта қалыптасады, бұл шикізаттың соңғы бөлімін қайтаөңдеу кезінде қажетті болып табылады. Аппаратта бұл шектеулерде үздікссіз түрде бастапқы реагенттер келіп түседі, ал шығысында үздікссіз өнімдері шығарылады. Уақыты аралығында аппараттағы жұмыс күту режимінде болады.

3. Өндірісте тнб қажеттілік деңгейі.

• ТНБ негізі - өндірісте негізгі технологиялық үрдістерді тарату мүмкіншілігі. ТНБ негізгі үрдістері болып шикізатты дайындау, химиялық талдау, бастапқы өнімді тарату мен тазарту болып табылады.

• Қосымша ТНБ- бастапқы реагентті уақытша сақтау, уақытаралық және соңғы өнімдер, көліктік операцияларды негіздейді.

• ТНБ ақпараттық сыйымдылығы бойынша:

ТНБ күрделі дейгейі нысанның ақпараттық күрделігіменг, сонын ішінде технологиялық шамалардың күрделігімен сипатталынады.

Кесте - 18.1

Ақпараттық сыйымдылығы бойынша ТНБ жіктелінуі.

Нысандағы ақпараттың сыйымдылығы	Басқаруда қатысатын шамалар саны	ТНБ мысалы
Минималды	10 - 40	Насос станциясы Резеңкеараластыр ғыш
Кіші	41 - 160	Салмақалмастыру Колонна
Орта	161 - 650	Бастапқы мұнайды айдау құрылғысы
Жоғары	651 - 2500	Өндіріс Этилен
Өте жоғары	2500 жоғары	Техникалық көмірсутектті өндіріс

4. Басқару шамалардың сипаты бойынша

• Шоғырланған шамалармен ТНБ - Технологиялық нысанды басқаруда реттелетін шамалар(уақыт мерзімінде, аппартатың кез келген нүктесінде), байланысқан шаманың бірдей мәнде болады.

• Таратылатын шамалармен ТНБ- берілген уақыт аралықта нысанның кез келген нүктесінде шамалары әртүрлі болады. Көбінесе химиялық технологияның үрдісі болып шамалардың таралуы болып табылады.

• Мысалы: ректификационды колонналардың бойымен температура мен концентрациясы.

5. Технологиялық процестің түрі бойынша

• Гидромеханикалық үрдіс – қозғалыстың мөлшерін тасымалдауын жүргізетін тасымалды негіздейді.

• Жылу үрдісі –жылу түріндегі энергияны тасымалдау үрдісі (жылуөтімділігі, конвекция, сәулелену).

• Салмақауысу үрдісі - концентрацияның әртүрлігінен кеңістікте араластыру үрдісі.

• Механикалық үрдіс - механикалық күштің әсерінен қатты заттарды өңдеу (ұнтақтауфракцияларға бөлу).

• Химиялық үрдіс - изотопты құрамы мен атомдардың жалпы санын сақтауда заттар, химиялық құрамы мен құрылысымен ерекшеленетін үрдістер.

ТНБ тиімділігінің критериясын талдау

• Өндіріс үшін – өнімнің құндылығын төмендету мен пайданы жоғарлату болып табылады.

• Технологиялық үрдіс үшін - соңғы өнімді шығару немесе сапасын жоғарлату критериясы.

Статика мен Динамикадағы басқару нысаны ретінде математикалық сипаттамасын өндеу.

• Күрделі ХТҮдің математикалық сипаттамасын жазу кезінде жай моделді құрумен жүргізіледі.

• Басқару тапсырмаларын шешу үшін қажетті математикалық моделді құрады.

ТНБ статикалық режимін зерттеу және математикалық моделдеу

• Басқару мақсату үшін сипаттама және математикалық сипаттамалардың негізгі әдіс- аналитикалық; статистикалық (регрессионды т.б.)

• ТНБ статикалық сипаттмасын зерттеу, ол анықтайды:

• Басқару кезінде шамаларды түрлендіру мүмкіншілігі;

• Үрдістің стационарлы жағдайын мүмкіншілік саны

• Үрдісті стационарлы жағдайын тұрақтауын талдау;

• ТНБ жұмыс аумағында негізгі шамалардың режиміне әсері ;

• Статикалық сипаттамалардың сызықтандыру мүмкіншілігі және

• күшейткіш коэффициентерінің сызықты еместігін зерттеу т.б.

ТНБ ақпараттық сызбасын құру

ТНБ ақпараттық сызбасы - ТНБ кіріс және шығыс айнымалыларын көрсетеді.

Ақпараттық сызбаның құрылуы , математикалық сипаттамасының неігзінде (жаңа технологияны өндіру кезінде) немесе нысанды эксплуатациялау бойынша ақпаратандыру негізінде.

Ақпартты сызбаны талдау

Кіріс әрі шығыс әрекеттерді жіктеуде ақпаратты сызбаны талдау орындалады, олар келесі топқа бөлінеді:

• әсеретуші әрекеттер мүмкіншілігі.

• Қажетті басқарылатын әрекеттер.

• Басқарылатын айнымалылар

ТНБ динамикасын математикалық сипаттамасы

• Басқару каналы бойынша динамиканың математикалық сипаттамасы құрылады.

• Басқару каналында динамиканы зерттеу орындалады.

• Басқару каналын таңдау орындалынады.

• Басқару жүйесінің құрылымдық сызбасы құрылады.

Бақылау, дабылдау, қорғау шамаларын таңдау.