Управление Технологической Безопасностью Непрерывных Химико-Технологических Процессов На Основе Дискретных Моделей

Abstract

Аннотация. Основное внимание уделено принципам управления технологической безопасностью. Рассмотрены характерные особенности реализации этих принципов для непрерывных процессов химической технологии.Дается определение задачи диагностики как многоуровневой иерархической задачи, приводится декомпозиция химико-технологических систем, излагается методика диагностики состояний химико-технологических систем на основе дискретных моделей, которые позволяют прогнозировать возникновение постепенных отказов, являющихся результатом ухудшения свойств веществ, участвующих в химикотехнологических процессах (например, ухудшение свойств катализатора в реакторе), свойств аппаратов (образование накипи на поверхности теплообменника) и т.д. Рассмотрена методика решения задачи нахождения первичной неисправности, основой которой является анализ неисправной технологической подсистемы, основанный на знаниях, -так называемый качественный анализ, который базируется на использовании нечеткого графа развития опасностей и построенной на его основе иерархической диаграммы диагностирования. Как результат -строится диагностический причинно-следственный граф.Приводится оценка риска возникновения аварийных состояний на основе вероятностного подхода. Ключевые слова: математическая модель, технологическая безопасность, управление процессами, химико-технологический процесс, окружающая среда.При управлении технологическими процессами конечные автоматы использовались в основном для описания дискретных процессов. Для непрерывных химико-технологических процессов (ХТП) рассматривались режимы пуска и останова оборудования, различные переключения аппаратов при переходе с выпуска одного продукта на другой, вывода на рабочий режим при возникновении нештатной ситуации и т.д. В данной работе рассматривается подход, который позволяет на основе метода разделения состояний построить дискретную модель для непрерывных химико-технологических систем (ХТС), а затем осуществить разработку системы управления на основе применения теории конечных автоматов.Современные системы безопасности химических производств являются сложными человекомашинными системами, которые можно подразделить на взаимосвязанные подсистемы. Соподчинение между ними увязывается иерархической структурой, состоящей из нескольких уровней иерархии [1,2]. К системам управления технологической безопасностью химических производств предъявляют широкий спектр требований в соответствии с их целевым назначением по выполнению техникоэкономических, социальных и экологических критериев в условиях существующих в настоящее время жестких ограничений на материально-энергетические, трудовые, информационные и временные ресурсы.Современная технология создания систем управления обеспечением безопасности химических производств предполагает построение систем, имеющих повышенную живучесть (гибкость, маневренность, адаптивность, самоорганизуемость, оперативность, конкурентоспособность и т.д.) на основе ее рациональной организации в органической связи с системой принятия решений (СПР) в условиях изменяющейся окружающей среды.Ка...