Введение
Глава 1. Обзор современных систем усовершенствованного управления технологическими процессами (АРС) 12
1.1. Анализ уровня автоматизации технологических процессов российских промышленных предприятий 12
1.2. Понятие АРС систем 18
1.3. Поставщики 23
1.4. Краткое описание АРС технологий основных поставщиков 24
1.4.1. Aspen Technology 24
1.4.1.1. Полное наименование системы и ее модулей 24
1.4.1.2. Наличие дополнительно поставляемых решений, расширяющих функциональность 28
1.4.2. Emerson Process Management ЗО
1.4.2.1. Полное наименование системы и ее модулей 30
1.4.2.2. Архитектура решения и описание реализованной функциональности 32
1.4.2.3. Наличие дополнительно поставляемых решений, расширяющих функции системы 34
1.4.3. Honeywell 35
1.4.3.1. Полное наименование системы и ее модулей 35
1.4.3.2. Архитектура решения и описание реализованной функциональности 36
1.4.3.3. Наличие дополнительно поставляемых решений, расширяющих функции системы 37
1.4.3.4. Наличие и возможности интеграции с решениями третьих сторон 38
1.4.3.5. Развитость пользовательского интерфейса 39
1.4.3.6. Состав серверного оборудования, необходимого для оптимальной работы 40
1.4.4. Invensys 40
1.4.4.1. Полное наименование системы и ее модулей 40
1.4.4.2. Наличие дополнительно поставляемых решений 43
1.4.5. Yokogawa/Shell Global Solutions 47
1.4.5.1. Основные продукты и области применения 47
1.4.5.2. Наличие дополнительных решений, расширяющих функции системы 51
1.5. Функциональность решений 53
1.6. Открытость и модульность АРС решений, возможность постепенного наращивания систем 55
1.7. Особенности российских партнеров отдельных разработчиков
1.8. Апробированность АРС решений в России и странах СНГ 56
1.9. Уровень локализации АРС решений 57
1.10. Методологическая оснащенность 58
1.11. Лицензирование и стоимость АРС продуктов и услуг 58
1.12. Экономический эффект от внедрения 59
Глава 2. Разработка алгоритма прогнозирования показателей качества нефтепродуктов 63
2.1. Описание технологического процесса каталитического риформинга бензина 63
2.1.1. Блок предварительной гидроочистки 71
2.1.2. Блок стабилизации гидрогенизата 73
2.1.3. Блок каталитического риформинга 75
2.1.3.1 Реакторное отделение с турбокомпрессором 75
2.1.3.2 Печное отделение и котел-утилизатор 78
2.1.4. Блок стабилизации катализата 80
2.2. Основные факторы, влияющие на процесс гидроочистки 81
2.3. Основные факторы, влияющие на процесс риформинга 83
2.4. Технологические процессы как объекты управления 84
2.4.1. Технологические установки 84
2.4.2. Параметры технологических процессов 85
2.4.3. Решаемые задачи 87
2.4.4. Управление выходом и качеством продуктов 87
2.4.5. Специфика моделирования технологических процессов 88
2.5. Факторные преобразования 89
2.5.1. Постановка задачи 89
2.5.2. Свойства факторных преобразований 90
2.6. Прогнозирование и восстановление данных 93
2.6.1. Определение количества предыстории, включаемых в модели 93
2.6.2. Структура ошибок прогнозирования 95
2.6.3. Показатели точности моделирования 96
2.6.4. Восстановление отдельных данных и определение их достоверности в
совокупности 97
2.7. Построение модели установки каталитического риформинга бензина 97
Глава 3. Нелинейная модель прогноза показателей качества нефтепродуктов 109
3.1. Кластеризация данных 109
3.2. Самоорганизующиеся карты Кохонена 110
3.2.1. Структура сети 111
3.2.2. Алгоритм обучения сети 112
3.3. Работа модели в режиме «совет оператору» 114
3.4. Построение нелинейной модели установки каталитического риформинга бензина .118
Глава 4. STRONG Разработка системы прогнозирования качества продукции на основе данных единого
информационного пространства предприятия STRONG 125
4.1. Краткая характеристика объекта автоматизации 125
4.2. Проблемы взаимодействия уровней оперативного управления производством НПЗ. 126
4.3. Единое информационное пространство 130
4.4. ЦелиАСОУП 133
4.5. Структура АСОУП 134
4.6. Интеграция данных разнородных систем в единое информационное пространство предприятия 135
4.6.1. Требования к внедряемой системе 135
4.6.1.1. Требования к подсистеме сбора и передачи данных 135
4.6.1.2. Требования к подсистеме хранения и обработки информации 136
4.6.1.3. Требования к подсистеме представления информации 137
4.6.1.4. Взаимосвязь со смежными системами 137
4.6.1.5. Требования к режимам функционирования системы 138
4.6.2. Принципы организации информационного пространства 138
4.6.2.1. Модули для интеграции разнородных систем 142
4.6.2.1.1. Интерфейсы сбора данных 142
4.6.2.1.2. Ручной ввод данных 145
4.6.2.2. Подсистема представление информации 147
4.6.2.2.1. Представление информации в виде мнемосхем 151
4.6.2.2.2. Представление информации в виде отчетов 152
4.6.2.3. Подсистема инженерных вычислений 154
4.7. Система моделирования качества продукции 156
4.8. Реализация системы моделирования качества продукции 158
4.8.1. Механизмы интеграции с PI System 159
4.8.1.1. Получение данных из тега Pl-сервера в LabVIEW 162
4.8.2. Структура системы моделирования 166
4.8.2.1. АРМ Конфигурирования 167
4.8.2.2. Сервер моделирования 171
4.8.2.3. АРМ Администратора 172
4.8.2.4. АРМ Пользователя 173
4.9. Методика построения модели и контроля качества продукта для технологического
процесса каталитического риформинга бензина 175
Основные результаты 182
Список литературы 184
