Формування бази даних ідентифікатора комп'ютерної системи керування відділення синтезу виробництва аміаку

Автор(и)

  • Анатолій Костянтинович Бабіченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-8649-9417
  • Ігор Леонідович Красніков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-7663-1816
  • Юлія Анатоліївна Бабіченко Український державний університет залізничного транспорту, Україна https://orcid.org/0000-0002-5345-7595
  • Олександр Михайлович Дзевочко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-1297-1045
  • Ігор Григорович Лисаченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-3723-8587

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.307213

Ключові слова:

алгоритмічна база даних, ідентифікатор, комп'ютерно-інтегрована система керування, виробництво аміаку

Анотація

Об’єктом досліджень є система керування відділення синтезу великотоннажного агрегату виробництва аміаку серії АМ-1360. Проведено аналіз умов функціонування відділення синтезу. Показано суттєвий вплив вмісту інертів у циклі синтезу на енергоефективність виробництва аміаку, оптимальна величина якого залежить як від прийнятого рівня цін на енергоносії, так і від способу використання продувних газів. Встановлена необхідність створення комп'ютерного-інтегрованої технології керування для оптимізації використання продувних газів. Визначена функція ідентифікатора такої технології керування, а саме безперервне уточнення за поточною інформацією про стан основних дільниць відділення синтезу, таких як колона синтезу, первинна та вторинна конденсація. Робота цих дільниць відбувається в умовах сезонних та добових змін теплового навантаження, що зумовлює параметричну невизначеність таких параметрів зв'язку математичної моделі, як концентрації аміаку у циркуляційному газі на виході перелічених вище дільниць. Чисельна оцінка цих невизначеностей згідно результатів отриманих аналітичних досліджень для таких технологічних об'єктів найчастіше виконується із застосуванням методів стохастичної апроксимації. Зазначимо, що суттєва інерційність об'єктів відділення синтезу за певних умов унеможливлює адаптацію параметра до його дійсного значення.

Створена алгоритмічна база для формування інформаційного масиву ідентифікатора комп'ютерно-інтегрованої технології керування відділення синтезу аміаку, яка забезпечує відокремлення перехідних режимів в умовах невизначеностей та дозволяє виконати задачу ідентифікації процесів у колоні синтезу, в блоках первинної та вторинної конденсації. Запропонований алгоритм дозволяє виконати збіжність у відділені як по загальному, так і по компонентному матеріальним балансам. Алгоритм реалізовано в пакеті прикладних програм MatLab і апробовано шляхом імітаційного моделювання за експериментальних даних промислової експлуатації агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360.

Біографії авторів

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

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

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

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації технологічних систем та екологічного моніторингу

Юлія Анатоліївна Бабіченко, Український державний університет залізничного транспорту

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра теплотехніки, теплових двигунів та енергоменеджменту

Олександр Михайлович Дзевочко, 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

Посилання

  1. Dybkjoker, I. (2013). 100 Years of Ammonia Synthesis Technology. 58th Annual Safety in Ammonia Plants and Related Facilities Symposium. Frankhfurt. Available at: https://www.aiche.org/sites/default/files/docs/conferences/8096_Ammonia2013_Committee_Flyer_v8_0.pdf
  2. Babichenko, A., Babichenko, J., Kravchenko, Y., Velma, S., Krasnikov, I., Lysachenko, I. (2018). Identification of heat exchange process in the evaporators of absorption refrigerating units under conditions of uncertainty. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (2 (91)), 21–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121711
  3. Babychenko, A. K. (2013). Optimization of operating load conditions of the synthesis branch of ammonia productions. Technology Audit and Production Reserves, 5 (2 (13)), 4–7. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.18358
  4. Chen, H., Guo, F. L. (1986). Optimal stochastic adaptive control with quadratic index. International Journal of Control, 43 (3), 869–881. doi: https://doi.org/10.1080/00207178608933508
  5. Banga, J. R., Seider, W. D. (1996). Global Optimization of Chemical Processes using Stochastic Algorithms. State of the Art in Global Optimization, 563–583. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3437-8_33
  6. Chen, H. F., Zhang, J. F. (1990). Stochastic adaptive control for AR-MAX systems with unknown orders, time delay and cefficients. 11-th IFAC World Congress. Preprints, 4, 81–86.
  7. Loboiko, O. Ia., Tovazhnianskyi, L. L., Slabun, I. O. et al. (2001). Metody rozrakhunkiv u tekhnolohii neorhanichnykh vyrobnytstv Chastyna. 1. Zviazanyi azot. Kharkiv: NTU «KhPI», 512.
  8. Ladaniuk, A. P., Reshetiuk, V. M., Kyshenko, V. D., Smitiukh, Ya. V. (2014). Innovatsiini tekhnolohii v upravlinni skladnymy biotekhnolohichnymy obiektamy ahropromyslovoho kompleksu. Kyiv: Tsentr uchbovoi literatury, 280.
  9. Salahuddin, T. (2023). Numerical Techniques in MATLAB: Fundamental to Advanced Concepts. Chapman and Hall/CRC. doi: https://doi.org/10.1201/9781003385288
  10. Tovazhnianskyi, L. L., Loboiko, O. Ia., Hryn, H. I. et al. (2007). Tekhnolohiia zviazanoho azotu. Kharkiv: NTU «KhPI», 537.
Creation of an identifier database for the ammonia synthesis computer control system

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-30

Як цитувати

Бабіченко, А. К., Красніков, І. Л., Бабіченко, Ю. А., Дзевочко, О. М., & Лисаченко, І. Г. (2024). Формування бази даних ідентифікатора комп’ютерної системи керування відділення синтезу виробництва аміаку. Technology Audit and Production Reserves, 3(2(77), 49–52. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.307213

Номер

Том 3 № 2(77) (2024): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Системи та процеси керування

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Anatoliy Babichenko, Igor Krasnikov, Juliya Babichenko, Oleksandr Dzevochko, Ihor Lysachenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.