Кафедра "Автоматизація технологічних систем та екологічного моніторингу"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/3767

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/acem

Кафедра заснована у 1964 р. для підготовки спеціалістів з автоматизації виробництва.

Кафедра займається підготовкою спеціалістів з розробки і експлуатації комп’ютерно-інтегрованих та автоматизованих систем керування різноманітних об’єктів та процесів і виробництв (побутові, харчові, нафто- та газопереробні, хімічні ттощо).

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп’ютерного моделювання, прикладної фізики та математики.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють 2 доктори технічних наук, 5 професорів, 6 доцентів.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Алгоритмічне забезпечення прийняття рішень щодо ефективності експлуатації абсорбційно-холодильних установок виробництв аміаку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Бабіченко, Анатолій Костянтинович; Бабіченко, Ю. А.; Кравченко, Яна Олегівна; Красніков, Ігор Леонідович
Встановлені особливості апаратурно-технологічного оформлення діючих в Україні агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360, основна з яких полягає у застосуванні у комплексі вторинної конденсації тепловикористуючих водоаміачних абсорбційно-холодильних установок. Проведений аналіз функціонування абсорбційно-холодильних установок. Встановлена суттєва залежність їх ефективності роботи від дії зовнішніх збурень, таких як температура та вологість атмосферного повітря. Це обумовлює значні коливання температури охолодження циркуляційного газу у випарниках абсорбційно-холодильних установок, що в значній мірі впливає на економічність роботи виробництва аміаку в цілому. За результатами аналізу існуючої інформаційної системи, що реалізована на базі мікропроцесорного комплексу TDC-3000, розроблені рекомендації щодо її удосконалення, наявність яких дозволяє відмовитись від проведення щодобових аналізів та здійснювати лише контрольні для перевірки засобів вимірювання. Розроблено алгоритмічне забезпечення, що реалізовано в пакеті MATLAB та апробовано за даними промислової експлуатації абсорбційно-холодильних установок агрегату синтезу аміаку. Це дозволяє оператору в реальних умовах виробництва отримувати оперативну інформацію по чисельним показникам ефективності експлуатації абсорбційно-холодильних установок, що в найбільшій мірі характеризують їх роботу (кратність циркуляції, холодопродуктивність, температура охолодження циркуляційного газу та тепловий коефіцієнт), та приймати рішення щодо можливості зниження температури охолодження циркуляційного газу у випарниках шляхом зміни кратності циркуляції розчинів. Створене алгоритмічно-програмне забезпечення в середовищі MATLAB дозволяє вбудовувати модуль клієнтської частини, так званий ОРС-клієнт. Останній забезпечує технологію вільного програмування доступу до поточних даних.
Технологічний комплекс вторинної конденсації виробництв аміаку як об'єкт системного аналізу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бабіченко, Анатолій Костянтинович; Кравченко, Яна Олегівна; Бабіченко, Юлія Анатоліївна; Красніков, Ігор Леонідович; Лисаченко, Ігор Григорович
Встановлені особливості апаратурно-технологічного оформлення технологічного комплексу вторинної конденсації (ТКВК) діючих в Україні агрегатів синтезу аміаку серії АМ-1360, недоліком якого є надмірне споживання електроенергії внаслідок застосування турбокомпресорного з електроприводом холодильного агрегату. Сформовано напрямок дослідження ТКВК як технічної системи з позицій системного аналізу з визначенням його переваг у розв’язанні винахідницьких задач. Розглянуто поелементно технічну систему з визначенням основних задач керування, що виконує оператор ТКВК. У зв'язку з чим, зроблено висновок про несамостійність будь-якої технічної системи, що обумовлює необхідність представлення ТКВК як підсистеми по відношенню до антропометричної системи. Виділені та проаналізовані корисні, обслуговуючі та шкідливі функції ТКВК, визначення та приналежність яких обумовлено певними властивостями елементів технічної системи, що забезпечуються головною корисною функцією. Показано, що головна корисна функція є по суті похідною від потреб оператора, а отже антропометрична система по відношенню до технічної системи виступає як надсистема. Вищенаведений аналіз ТКВК забезпечив встановлення адміністративних, технічних та фізичних протиріч у відповідності з визначеною головною корисною функцією – підвищення енергоефективності ТКВК. Показано застосування системного підходу для забезпечення цілеспрямованої системи дій, що оперує такими термінами як наочна ситуація , ціль, оператори досягнення цілі, ресурси, побічні продукти (явища). Визначено оператор покращення (Q-новація) технічної системи та "безкоштовні" ресурси (R-новація) для реалізації оператора цілі, що дозволило здійснити синтез нової технічної системи ТКВК, підвищення енергоефективності (тобто виконання головної корисної функції) якої забезпечується зниженням споживання електроенергії на 3,6 тис. кВт·год навіть в умовах підвищення температури атмосферного повітря понад 30 °С.
Development of hardware and software support of computer-integrated technology of complex of secondary condensation of ammonia production
(PC тесhnology сеntеr, 2022) Babichenko, A.; Lysachenko, I.; Kravchenko, Ya.; Babichenko, J.; Krasnikov, I.; Shutynskyi, O.
The object of research is the technological complex of secondary condensation (TCSC) and the control system of a typical ammonia synthesis unit of the AM-1360 series. The analysis of the conditions of its functioning and hardware and technological design was carried out. The coordinates of the control vector are determined. The features of the proposed functional diagram and the necessary algorithmic software for the computer-integrated control technology of the TCSC with a correction subsystem for decision-making under uncertainty are established. The implementation of the proposed solutions is complicated by the use of the information and control complex TDC-300 (USA) with closed-type software installed on the existing ammonia synthesis units. The need for such a control complex to implement a decision-making subsystem under conditions of uncertainty is shown to supplement the existing control system with hardware and software of an "open" type. A computer-integrated TCSC technology based on a three-level hierarchical structure has been created. The implementation of the zero and first levels of such a structure form single software and hardware complex consisting of a programmable logic controller and an automated operator’s workplace based on an industrial computer with installed software. A software implementation of decision-making on the correction of the coordinates of the control vector by additional hardware and software based on the VIPA logic controller and the Zenon SCADA system was made. A scheme of network information flows has been implemented, which illustrates the functioning of the decision-making correction subsystem in the general structure of the TCSC computer-integrated control technology. Implementation of the developed system allows, under the existing uncertainties, to reduce the secondary condensation temperature by an average of 3 °C, which ensures an annual reduction in natural gas consumption by 1 million nm³. The proposed approach to the possibility of combining "open" and "closed" type hardware and software can be applied in other industries.
Design of an intelligent system to control the technological system of ammonia production secondary condensation
(PC тесhnology сеntеr, 2022) Babichenko, A.; Kravchenko, Ya.; Babichenko, J.; Lysachenko, I.; Krasnikov, I.; Velma, V.
This paper has analyzed the functioning conditions for the technological system of secondary condensation (TSSC) in a typical ammonia synthesis unit of the AM-1360 series with the use of a system-control approach. The coordinates of control vectors and external disturbances have been determined. An algorithm has been developed for predicting the coordinates of the control vector for the subsystem of decision support under the conditions of external disturbances for such a complex inertial object with high metal consumption as TSSC. The method of mathematical modeling was used to determine, based on the developed algorithm, the patterns and quantitative dependences of the influence of external disturbances such as the temperature of primary condensation and the flow rate of circulation gas on the efficiency of TSSC heat exchange processes. The regularity of increase in the heat flows and coordinates of control vector with an increase in the temperature of primary condensation has been established. The parametric sensitivity of the coordinates of the control vector under the conditions of change in the temperature of the primary condensation has been determined, which, compared with the circulation gas flow rate, exceeds it by more than six times. The executed software implementation of the algorithm employing the MATLAB programming environment makes it possible, owing to the embedded client part (ORC client), free software access to the current data on the technological process. The functional structure of computer-integrated TSSC technology with the proposed correction subsystem under a supervisory control mode has been designed. Correction solutions involving the additional hardware and software based on the programmable logic controller VIPA and SCADA-system Zenon have been practically implemented. The implementation of the developed system ensures the stabilization of the secondary condensation temperature at the regulatory level of −5 °C, which reduces the consumption of natural gas by almost 1 million nm³ per year.
Закономірності керуючої дії витрати флегми на ефективність температурного режиму випарника абсорбційно-холодильних установок виробництва аміаку
(Государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химии "НИОХИМ", 2019) Кравченко, Яна Олегівна
Проведено аналіз випарників абсорбційно-холодильних установок блоку вторинної конденсації виробництв аміаку, як об’єктів керування. Обгрунтована необхідність мінімізації температури охолодження циркуляційного газу, зниження якої підвищує енергоефективність виробництва аміаку за рахунок зниження витрати природного газу. Методом математичного моделювання встановлені закономірності впливу керуючої дії витрати флегми у випарниках на температуру охолодження циркуляційного газу. Розроблено алгоритмічне забезпечення для мінімізації температурного режиму випарників.
Енергоефективна комп`ютерно-інтегровна технологія керування процесом вторинної конденсації виробництв аміаку
(2020) Бабіченко, Анатолій Костянтинович; Подустов, Михайло Олексійович; Кравченко, Яна Олегівна; Красніков, Ігор Леонідович
Проведено аналіз умов функціонування технологічного комплексу вторинної конденсації. Розроблена комп’ютерно-інтегрована технологія управління із алгоритмічним забезпеченням щодо ідентифікації та оптимізації процесу вторинної конденсації.
System analysis of the secondary condensation unit in the context of improving energy efficiency of ammonia production
(Технологический центр, 2017) Babichenko, A.; Velma, V.; Babichenko, J.; Kravchenko, Y.; Krasnikov, I.
We established the mismatch between real and design coefficients of heat transfer, which is predetermined by the underestimation of condensation thermal resistance. The processes of heat exchange in a condensation column are identified and the equations for determining the coefficients of heat exchange, heat transfer and the concentration of ammonia in the circulation gas at the outlet of the column are derived. By applying the method of mathematical modeling, we defined necessary conditions for temperature distribution to exclude from the circuit of the unit for synthesis a turbo-compressor refrigeration unit with electric drive of capacity up to 4000 kW·h and reduction in the cooling temperature of circulation gas from 0 °C to – 5 °C at maximum thermal load with circulation gas on the complex of secondary condensation. The hardware-technological design is developed for the stage of secondary condensation based only on the absorption and steam-ejector refrigeration systems that utilize the heat of material flows of low (above 100 °C) and super-low (to 90 °C) potentials. We defined efficiency indicators for the reduction of specific energy consumption by electricity and natural gas, which are 60 kW·h/t NH₃ and 1.2 m³/t NH₃.