СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОМ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОГО РЕГУЛЯТОРА

Елена Александровна Муравьева, Тамара Владимировна Григорьева, Динара Рамилевна Салихова

Аннотация


В данной работе разработана система управления электролизером на основе нечеткого регулятора. Объектом управления является электролизная установка, находящаяся на территории Акционерного общества «Башкирская содовая компания», где осуществляется производство хлора, водорода и электролитической щелочи методом диафрагменного электролиза. Поставлена задача усовершенствования процесса диафрагменного электролиза и замены устаревшей системы управления на более новую и современную. В связи с этим спроектирован нечеткий регулятор для управления процессом электролиза, способный производить управление четырьмя выходными параметрами: изменение процента открытия электромагнитного клапана для подачи рассола в электролизер, изменение открытия регулирующего клапана для подачи асбестовой суспензии, изменение открытия регулирующего клапана на слив рассола через сливное устройство, уровень напряжения в электролизере. Четыре управляющих выходных параметра осуществляют управление двумя входными параметрами: уровнем анолита и концентрацией NaOH. Регулирование выходных параметров осуществляется на основе полученной информации от входных датчиков концентрации NaOH и уровня анолита. Разработан алгоритм управления, моделирование которого осуществляется с использованием интерактивной среды для программирования, численных расчетов и визуализации MATLAB. Написание программы для программируемого логического контроллера Modicon M340 и его подключение произведены с помощью программной среды для разработки и программирования Schneider Electric Unity Pro 7.0. Создание интерфейса для автоматического управления процессом электролиза произведено посредством интегрированной SCADA-системы Vijeo Citect 7.2. Внедрение автоматической системы управления, учитывающей основные параметры многосвязанного объекта и способной производить управление всем процессом электролиза, позволило решить поставленную проблему: стабилизацию входных параметров и управление выходными параметрами процесса.

Ключевые слова


электролиз;автоматизация;нечеткий регулятор;алгоритм управления;концептуальная модель;разработка системы управления;electrolysis;automation;fuzzy controller;control algorithm;conceptual model;development of control system;

Полный текст:

PDF

Литература


Федотьев Н.Н., Алабышев А.Ф., Рогинян А.Л., Вячеславов Н.М., Животинский П.Б., Гальнбек А.А. Прикладная электрохимия. Л.: Химия, 1962. 405 с.

Основы процесса электролиза. URL: http://lovi5.ru/natural_ sciences/18031.htm (дата обращения: 23.08.2019).

Киреев Р.С. Создание лабораторной установки для автоматического контроля и регулирования температуры посредством интегрированной системы Vijeo Citect 7.2 и программной среды для разработки и программирования ПЛК Schneider Electric Unity Pro 7.0 // Вестник молодого ученого УГНТУ. 2015. № 3 (3). С. 64-77.

Современные промышленные способы получения хлора и едкого натра // Получение хлора методом электролиза поваренной соли. URL: https://works.doklad.ru/view/_8f59WsvPxs/all.html (дата обращения: 23.08.2019).

Muravyova E. A., Bogdanov A. V. Software Implementation of the Accurate Regulators a Three-Dimensional Object: Heating Chamber Evaporator Heater Steam Boiler // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies. Vladivostok, Russia. 2018. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8602917 (accessed: 14.07.2019). DOI: 10.1109/FarEastCon.2018.8602917.

Muravyova E.A., Sharipov M.I., Bondarev A.V. Method for Increasing the Speed and Reducing the Error of Multidimensional Precise Logic Controller // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies. Vladivostok, Russia. 2018. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8602643 (accessed: 14.07.2019). DOI: 10.1109/FarEastCon.2018.8602643.

Muravyova E.A., Uspenskaya N.N. Development of a Neural Network for a Boiler Unit Generating Water Vapour Control // Optical Memory and Neural Networks. 2018. Vol. 27. No. 4. P. 297-307.

Muravyova E.A., Bondarev A.V., Sharipov M.I., Galiaskarova G.R., Kubryak A.I. Power Consumption Analysis of Pump Station Control Systems Based on Fuzzy Controllers with Discrete Terms in iThink Software // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Tomsk, Russian Federation. 2018. Vol. 327. (2). DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/2/022072.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-5-239-273

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.