Розробка апаратно-програмного забезпечення комп'ютерно-інтегрованої технології комплексу вторинної конденсації виробництва аміаку

Автор(и)

  • Анатолій Костянтинович Бабіченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна http://orcid.org/0000-0002-8649-9417
  • Ігор Григорович Лисаченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна http://orcid.org/0000-0002-3723-8587
  • Яна Олегівна Кравченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-6311-8060
  • Юлія Анатоліївна Бабіченко Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-5345-7595
  • Ігор Леонідович Красніков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-7663-1816
  • Олексій Григорович Шутинський Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-4288-9309

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.259898

Ключові слова:

виробництво аміаку, вторинна конденсація, енергоефективність, комп'ютерно-інтегрована технологія, апаратурно-програмне забезпечення

Анотація

Об’єктом дослідження є технологічний комплекс вторинної конденсації (ТКВК) та його система керування типового агрегату синтезу аміаку серії АМ-1360.

Проведено аналіз умов його функціонування та апаратурно-технологічного оформлення. Визначені координати вектору керування. Встановлені особливості запропонованої функціональної схеми та необхідного алгоритмічно-програмного забезпечення комп’ютерно-інтегрованої технології керування ТКВК з підсистемою корекції для прийняття рішень в умовах невизначеності. Впровадження запропонованих рішень ускладняється застосуванням на діючих агрегатах синтезу аміаку інформаційно-керуючого комплексу TDC-300 (США) зі встановленим програмним забезпеченням «закритого» типу. Показана необхідність для такого керуючого комплексу з метою реалізації підсистеми прийняття рішень в умовах невизначеності доповнення існуючої системи керування апаратурно-програмними засобами «відкритого» типу.

Створена комп’ютерно-інтегрована технологія ТКВК на базі трирівневої ієрархічної структури. Реалізація нульового та першого рівня такої структури утворюють єдиний програмно-технічний комплекс у складі програмованого логічного контролера та автоматизованого робочого місця оператора-технолога на базі промислового комп’ютера зі встановленим програмним забезпеченням. Здійснена програмна реалізація прийняття рішень щодо корекції координат вектору керування додатковим апаратно-програмним забезпеченням на базі логічного контролера VIPA та SCADA-системи Zenon. Реалізована схема мережних інформаційних потоків, яка наочно ілюструє функціонування підсистеми корекції прийняття рішень у загальній структурі комп’ютерно-інтегрованої технології керування ТКВК.

Впровадження розробленої системи дозволяє в умовах існуючих невизначеностей знизити температуру вторинної конденсації в середньому на 3 °C, що забезпечує річне зниження споживання природного газу на 1 млн. нм3. Запропонований підхід щодо можливості поєднання апаратно-програмних засобів «відкритого» та «закритого» типу може бути застосованим і в інших виробництвах.

Біографії авторів

Анатолій Костянтинович Бабіченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Ігор Григорович Лисаченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Яна Олегівна Кравченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Юлія Анатоліївна Бабіченко, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра теплотехніки та теплових двигунів

Ігор Леонідович Красніков, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Олексій Григорович Шутинський, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Посилання

  1. Babichenko, A., Velma, V., Babichenko, J., Kravchenko, Y., Krasnikov, I. (2017). System analysis of the secondary condensation unit in the context of improving energy efficiency of ammonia production. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (86)), 18–26. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96464
  2. White, S. D., O’Neill, B. K. (1995). Analysis of an improved aqua-ammonia absorption refrigeration cycle employing evaporator blowdown to provide rectifier reflux. Applied Energy, 50 (4), 323–337. doi: http://doi.org/10.1016/0306-2619(95)98802-9
  3. Ladaniuk, A. P., Ladaniuk, O. A., Boiko, R. O., Ivashchuk, V. V., Kronikovskyi, D. O., Shumyhai, D. A. (2015). Suchasni metody avtomatyzatsii tekhnolohichnykh ob’iektiv. Kyiv: Inter Lohistyk Ukraina, 408.
  4. Ladaniuk, A. P., Reshetiuk, V. M., Kyshenko, V. D., Smitiukh, Ya. V. (2014). Innovatsiini tekhnolohii v upravlinni skladnymy biotekhnolohichnymy obiektamy ahropromyslovoho kompleksu. Kyiv: Tsentr uchb. lit., 279.
  5. Zgurovsky, M., Pankratova, N. (2022). System Analysis & Intelligent Computing, Theory and Applications. Springer, 432. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-030-94910-5
  6. Babichenko, A. K., Podustov, M. O., Kravchenko, Ya. O., Krasnikov, I. L. (2020). Enerhoefektyvna komp’iuterno-intehrovna tekhnolohiia keruvannia protsessom vtorynnoi kondensatsii vyrobnytstv amiaku. Colloquium-journal, 2 (54), 8–11. doi: http://doi.org/10.24411/2520-6990-2020-11285
  7. TDC 3000 Architecture. Available at: https://www.eeeguide.com/tdc-3000-architecture/
  8. Mahmoud, M. S., Sabih, M., Elshafei, M. (2015). Using OPC technology to support the study of advanced process control. ISA Transactions, 55, 155–167. doi: http://doi.org/10.1016/j.isatra.2014.07.013
  9. Boiko, O. A., Golinko, A. A., Protcenko, S. N. (2014). Vozmozhnosti vzaimodeistviia SCADA sistemy zenon s vneshnim programmnym obespecheniem. Available at: https://www.copa-data.com.ua/podderzhka/informatsionnye-materialy/stati-i-publikatsii/vozmozhnosti-vzaimodejstviya-scada-sistemy-zenon-s-vneshnim-programmnym-obespecheniem
  10. Erciyes, K. (2019). Distributed Real-Time Systems: Theory and Practice. Springer, 359.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Як цитувати

Бабіченко, А. К., Лисаченко, І. Г., Кравченко, Я. О., Бабіченко, Ю. А., Красніков, І. Л., & Шутинський, О. Г. (2022). Розробка апаратно-програмного забезпечення комп’ютерно-інтегрованої технології комплексу вторинної конденсації виробництва аміаку. Technology Audit and Production Reserves, 3(2(65), 41–44. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.259898

Номер

Розділ

Системи та процеси керування: Звіт про науково-дослідну роботу