МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Московський енергетичний інститут
(технічний університет)
Інститут автоматики та обчислювальної техніки
Кафедра Управління та Інформатики
Курсовий проект з дисципліни
Автоматизовані інформаційно-управляючі системи
на тему Аналіз і синтез на базі комплексу технічних засобів гіпотетичної мікропроцесорної системи оптимального управління технологічним процесом і обладнанням технічного об'єкта «хімічний реактор» в умовах стохастичною невизначеності
Студент гр. А - 01-11 Юров Р.С.
Москва +2014
Анотація
Дана робота - курсовий проект по лабораторній практикуму за курсом автоматизовані інформаційно-управляючі системи (АИУС), в якому проводиться аналіз технологічного об'єкта управління - хімічний реактор. Звіт містить всі графічні і текстові матеріали з лабораторного курсу, а також включає в себе висновки по кожному з підрозділів курсового проекту.
Метою роботи - вивчення питань, пов'язаних з розробкою алгоритмів функціонування моделі в реальному часі, проектуванням, створенням і експлуатацією автоматизованих систем управління технологічними об'єктами. Ми здійснили формалізацію об'єкта управління, використавши декомпозицію, розбили об'єкт на маленькі підзадачі для більш докладного вивчення об'єкта, показали один з можливих алгоритмів роботи системи в режимі ручного управління. Також використовували теорію системного аналізу та синтез складних систем, які використовуються в централізованому контролі ТП. Будучи людиною-оператором, провели безліч експериментів, для виявлення і встановлення докладних властивостей між входом об'єкта та його виходом, знайшли зв'язку між ними, справили побудова регресійної моделі і вирішили оптимізаційні задачі.
Результатом роботи є синтез на базі комплексу технічних засобів гіпотетичної мікропроцесорної системи оптимального управління технологічним процесом і обладнанням технічного об'єкта «хімічний реактор». У підсумку необхідно представити алгоритм оптимального дослідження системи.
1. Теоретична частина
Рис. 1
Основним технологічним елементом установки для проведення хімічного процесу є апарат, в якому відбувається хімічна реакція.
Хімічним реактором прийнято вважати апарат, в якому здійснюються хімічні процеси з метою отримання певного речовини в рамках одного технологічного процесу. Застосовувані в промисловості реактори відрізняються великою різноманітністю форм. Поряд c хімічними процесами у всіх хімічних реакторах мають місце певні фізичні процеси, за допомогою яких створюються оптимальні умови проведення хімічних процесів. Для здійснення фізичних етапів процесу реактори мають у своїй структурі прості апарати або елементи апаратів (мішалки, теплообмінники т. Д.). Найбільш часто хімічні реактори класифікуються за наступними критеріями: безперервність операції, тепловий режим, режим руху реакційного середовища і фазові стани реагентів.
Реактори безперервної дії мають безперервне живлення реагентами. Видалення продукту реакції також безперервне. За винятком періодів пуску і зупинки реактор працює в постійному режимі. По тепловому режиму реактори ділять в основному на ізотермічні і адіабатичні.
Ізотермічні мають одну постійну температуру в усіх точках реакційного простору, швидкість реакції в таких реакторах залежить тільки від складу.
Як правило, ізотермічні умови не можуть бути досягнуті тільки одним виділенням або поглинанням тепла реакційного середовища, необхідні теплової агент і поверхню теплообміну. Ізотермічний режим роботи реактора використовується більш широко, ніж адіабатичний, при якому немає теплообміну із зовнішнім середовищем, Наявність перемешивающего пристрою створює такі умови, при яких реакційна середу проходить через реактор велике число разів. Склад елемента обсягу в реакторах з мішалкою різко змінюється від складу харчування до складу суміші в реакторі.
Якщо при проведенні хімічної реакції в реакторі знаходиться одна фаза, то такий реактор називають гомогенним. Гомогенні реактори заповнюються реагентами, що знаходяться або тільки в газоподібному, або тільки в рідкому стані. Якщо речовини в реакторі знаходяться в різних агрегатних станах, то такий реактор називається гетерогенним. При такій класифікації не враховується фазовий стан продукту реакції.
...
