автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация управления технологическим комплексом механического обезвоживания осадков сточных вод

На правахрукописи

СУНЦЕВ ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД

Специальность 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессам и производствами (строительство)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете (МГСУ)

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Рульнов Анатолий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Барский Родион Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Голиков Евгений Петрович

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт строительного механизированного инструмента - (ВНИИСМИ)

Защита состоится «/3» ^Р 2004 г. в «/3 » часов на заседании диссертационного совета Д.212.138.01 Московского государственного строительного университета по адресу: Москва, Ярославское шоссе, 26, ауд. 321-г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГСУ. Автореферат разослан «/ 3>» О X 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. На протяжении всего существования систем очистки-городских и производственных сточных вод проблема обработки и утилизации осадков является исключительно актуальной.. При этом жилищно-коммунальная и социально-экологическая стороны проблемы во многих случаях удачно совмещаются с чисто экономической, поскольку огромное количество безвозвратно теряемых осадков может, при их оптимальной обработке и рациональной утилизации, значительно пополнить сырьевые и энергетические ресурсы страны.

Выполняя указания законодательных органов о необходимости дальнейшего усиления охраны окружающей среды, директивные ведомства постановили интенсифицировать работы по изучению,. проектированию и строительству высокоэффективных цехов и сооружений по обработке осадков. Возросшие в связи с этим требования к качеству их эксплуатации выдвинули необходимость значительного расширения круга задач, решаемых с позиций оптимального проектирования и управления, общей теории систем, системного анализа и достижений вычислительной техники. Однако, создание таких современных комплексов является трудным и дорогостоящим мероприятием, осуществление которого связано с решением -сложных, и, главное, во многом специфичных научно-технических проблем. Основная трудность заключается не столько в разработке новых методов и процессов обработки осадков, сколько в необходимости снижения единовременных и текущих затрат на действующих объектах и получении «побочных» продуктов в виде, пригодном для дальнейшего использования в строительстве и сельском хозяйстве.

Среди известных многочисленных процессов особое место занимает метод механического обезвоживания осадков с помощью фильтров и центрифуг и последующей термической сушки. Простота технологической схемы, надежность и эксплуатационные преимущества, заключающиеся в получении побочных продуктов, делают его применение весьма своевременным. Этот метод уже многие годы успешно используется в коммунальном хозяйстве и ряде отраслей промышленности. Запроектировано его внедрение и на вновь строящихся очистных сооружениях, что выдвинуло ряд научно-технических задач, решение которых должно ускорить широкое применение этого перспективного способа. Одной из причин, препятствующих его эффективному использованию, является сложность управления, которая обусловлена специфическими особенностями процесса, заключающимися в значительных колебаниях количественных и качественных характеристик обрабатываемых сырых и сброженных осадков и необходимости оперативного поиска оптимальных условий его протекания. В связи с этим разработка методов и

библиотека I

у ¿"^/¿у I >

особенности механического обезвоживания и ориентированных на современные средства вычислительной техники, с целью создания высокоэффективных систем управления, определяет актуальность избранной темы диссертации.

Работа выполнялась в соответствии с индивидуальным планом очного аспиранта кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ в рамках межвузовской научно-технической программы «Строительство» (научное направление 7 - Совершенствование систем во-до-, тепло-, газо- и энергоснабжения населенных пунктов, зданий и сооружений; тема: Системный анализ и автоматическая оптимизация природоохранных технологических комплексов очистки сточных вод, технологических и вентиляционных выбросов).

Цель исследований. Основная цель работы - теоретическое и экспериментальное изучение технологических комплексов механического обезвоживания осадков как объектов автоматизации и, на основе этого, разработка методологии, алгоритмов и систем оперативного управления. Для достижения этой цели:

• проведен анализ аппаратурно-технологических и технико-экономических особенностей процессов фильтрования и центрифугирования осадков в машинах и аппаратах непрерывного и периодического действия;

• изучены программные, параметрические и адаптивные системы автоматического управления, в том числе с применением современных микропроцессорных контроллеров;

• выявлены недостатки существующих способов и устройств управления рассматриваемыми объектами; дана их характеристика как объектов оперативной оптимизации и сформулирована задача исследований;

• выполнен анализ изменения основных затрат на обработку осадков и научно обоснованы области применения автономного и диспетчерского режимов управления;

• разработана методика выявления связи критериев стабилизирующего регулирования с величиной сводного экономического показателя эффективности и сформулирован новый критерий качества управления;

• разработаны и исследованы структуры систем управления как отдельными технологическими участками, так и цехом механического обезвоживания осадков в целом.

Методика исследований. В перечисленных исследованиях и разработках использованы методы системного анализа и общей теории систем, методы линейного синтеза систем управления, нелинейного программирования и оперативной оптимизации технологических объектов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений.

Объект исследования: природоохранные технологические комплексы обезвоживания осадков городских и производственных сточных,

включая аппаратурное оформление, режимы работы, контроль и управление качеством эксплуатации.

Предмет исследования: закономерности экономической эффективности управления технологией и оборудованием процессов и разработка на их основе систем оптимального автоматического управления.

Научная новизна. Научной новизной обладают следующие основные результаты теоретических и экспериментальных исследований:

• стратегия управления, позволяющая значительную часть времени управлять участками технологического комплекса независимо друг от друга и допускающая отдельное рассмотрение алгоритмического обеспечения автономного и диспетчерского режимов;

• уравнение связи между критерием экономической эффективности процесса ( функцией «ущерба») и привычным интегральным квадратичным критерием качества автоматического регулирования;

• экономический критерий качества управления, условно характеризую -щий переменную часть «технологической» себестоимости обработки осадков и представляющий отношение количества затраченных реагентов и энергии к количеству обезвоженных осадков;

• методика определения эффективности систем управления по экономическому критерию качества, включая автоматическую стабилизацию нескольких взаимосвязанных величин и учитывающую характер возмущений при оценке качества стабилизации;

• способы автоматического и автоматизированного управления отдельными участками и цехом обезвоживания в целом; с учетом связи последнего с отделением термической сушки осадков и утилизации побочного продукта обработки.

Практическая ценность. Значимость приведенных выше результатов исследований рассматриваемого класса технологических систем состоит в том, что они являются теоретической базой для научно-обоснованного выбора режимов и способов управления, структуры и технических средств автоматизации как на стадии проектирования новых, так и модернизации действующих объектов обезвоживания осадков. Предварительные ориентировочные расчеты показывают, что при использования полученных результатов, за счет снижения расходов реагентов и энергии при заданном качестве обработки осадков, в зависимости от производственной мощности очистных сооружений, возможно снижение себестоимости единицы обрабатываемых потоков от 5 до 7 %.

Реализация результатов-исследований. На основе полученных практических расчетов для АОЗТ Научно-производственный Центр «Энер-готех» (бывшее ПКБ «Внедрение» Минтопэнерго РФ) подготовлены рекомендации по выбору способов управления и технических средств автоматизации систем механического обезвоживания осадков озонированной очистки выбросов. Эти же результаты используются в учебном процессе

при подготовке в МГСУ инженеров по специальностям: 21.02 - Автоматизация технологических процессов и производств в строительстве, 29.08 -Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных ресурсов, 29.13 - Механизация и автоматизация строительства.'

Публикации и апробация работы. Результаты исследований отражены в 9 публикациях автора, докладывались и обсуждались на 5-й и 6-й научных конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов МГСУ «Строительство-Формирование среды жизнедеятельности» (г. Москва, 2002 и 2003 г.г.), международной научно-технической конференции «Ин-терстроймех» (г. Волгоград, 2003 г.), заседаниях Ученого Совета факультета «Механизация и автоматизация строительства» и научных семинарах кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав основного текста, общего заключения и библиографического списка литературы, насчитывающего 111 наименований. Объем работы 138 стр., в том числе: основной текст - 108 стр., 24 рисунка - 22 стр., перечень литературы - 8 стр.

Основные положения. На основании результатов исследований и практических разработок на защиту выносятся следующие основные положения.

1. Работа системы управления технологическим комплексом обезвоживания осадков должна быть расчленена на два взаимообусловленных режима: стабилизации состава промежуточных потоков (автономный режим управления) и оперативной оптимизации комплекса (диспетчерский режим управления) на выходе отдельных технологических участков на оптимальном уровне в рамках наложенных ограничений взаимосвязанных участков, в результате которой должно вырабатываться новое задание на стабилизацию параметров

2. Большую часть времени система управления комплексом должна стабилизировать параметры на выходе отдельных технологических участков на оптимальном уровне в рамках ограничений, обусловленных требуемыми производительностью и качеством получаемого полупродукта. В тех случаях, когда изменяющаяся во времени производительность аппаратов и технологических участков комплекса исключает возможность удовлетворить наложенным ограничениям, необходимо изменение заданий на стабилизацию параметров.

3. Отмеченная в п.п. 1 и 2 стратегия управления позволяет значительную часть времени управлять отдельными участками технологического комплекса независимо друг от друга (в автономном режиме). Поскольку целью такого автономного управления является стабилизация качества полупродукта на выходе участка, алгоритмы и системы управления в этом режиме с учетом динамики управляемых процессов можно синтезировать методами теории автоматического управления, используя упрощенные ма-

тематические модели управляемых участков. Здесь, правда, существенное значение приобретает установление связи критериев качества стабилизации с величиной переменной части себестоимости обезвоживания осадков.

4. Вариационный подход к математическому описанию связи между переменной частью себестоимости, динамическим свойствами объекта управления и возмущающими воздействиями позволяет получить экономически обоснованный критерий качества управления в локальных системах и сформулировать достаточно простые оценки этого критерия, применимые: как для синтеза структуры, так и для расчета экономической эффективности системы управления.

5. В те периоды, когда по указанным в п. 2 причинам необходимо изменять стабилизируемый режим, для формирования управляющих воздействий следует учитывать технологическое состояние всего комплекса последовательно соединенных участков. Система при этом должна быть переведена в другой (диспетчерский) режим управления, т.е. в режим оперативной оптимизации комплекса взаимосвязанных участков, в результате чего должно быть выработано новое задание на стабилизацию качества полупродуктов.

6. Автономный режим стабилизации исключает известные трудности оперативной оптимизации, поскольку в этом режиме необходимо лишь определить оптимальные значения параметров полупродуктов (это можно осуществить методами статической оптимизации, т к. в автономном режиме производные от этих параметров по времени малы) и наискорейшим образом вывести систему на новый оптимальный режим. Разработанная стратегия позволяет отдельно рассматривать алгоритмическое обеспечение автономного и диспетчерского режимов управления.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований и разработок, отмечена научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные защищаемые в диссертации положения, дана краткая характеристика задач, решаемых для защиты этих положений и методов исследования, приведены сведения об апробации работы и публикации полученных результатов.

Первая глава «посвящена анализу современного состояния и перспектив развития систем автоматизации процессов механического обезвоживания осадков городских и производственных сточных вод. Ее содержание убедительно показывает, что по мере перехода от традиционных программных и параметрических систем автоматизации фильтров и центрифуг к адаптивным системам управления, построенным на базе современных микропроцессоров и, тем более, к созданию АСУ ТП цехов и установок обезвоживания, управляемые объекты все больше усложняются, а их

оптимизация требует учета конструктивных и технологических особенностей каждого конкретного типа используемых машин и аппаратов.

Важной особенностью процессов озонирования является разнообразие управляемого оборудования, работающего в составе отделений и цехов обезвоживания очистных сооружений. При этом управление процессами отличается как по цели (а значит и критериям качества) и ограничениям, так и по характеру неуправляемых возмущений, препятствующих движению к поставленной цели.

Управление фильтрами и центрифугами периодического действия, в одних случаях сводится к минимизации длительности цикла обработки и обезвоживания осадков до заданного качества, что соответствует стремлению обеспечить максимальную производительность при ограничениях на качество обработки осадков и степень использования коагулянтов. В других случаях, целью управления этими же процессами может быть максимальная степень обезвоживания при ограничениях на длительность цикла работы аппаратов и затрат энергии.

Управление фильтрами и центрифугами непрерывного действия может также преследовать разные цели: максимум производительности при ограничениях на качество обработки и расход электроэнергии; минимум потерь полезных компонентов фильтрате при заданных производительности и качестве обработки осадков. При очистке производственных сточных вод, содержащих особо ценные компоненты, возможны и другие цели управления и ограничения.

Разным вариантам систем управления различными аппаратурно-технологическими схемами обезвоживания соответствуют и разные алгоритмы управления, а значит и разные методы синтеза алгоритмического обеспечения и структуры систем управления. Однако, выявленное разнообразие, тем не менее, не препятствует формулированию новых общих принципов разработки автоматизируемых технологических комплексов обезвоживания, хотя и существенно затрудняет его.

Для упразднения этих затруднений необходимо создание единого методологического подхода, поскольку известные приемы и методы повышения экономической эффективности и качества управления рассматриваемыми процессами связаны с оптимизацией управления лишь статическими режимами фильтрования и центрифугирования. Задачи управления как динамикой этих процессов (ошибочно считающиеся многими авторами второстепенными, имеющими подчиненное значение), так и технологическим комплексом (цехом) обработки осадков в целом, до сих пор не только не решены, но и не сформулированы Результаты предпринятой нами попытки разработки такой методики приведены в последующих главах диссертации.

Во второй главе изложены результаты исследования задач управления режимами обезвоживания осадков по технико-экономический показа-

телям. При выполнении этих исследований исходили из того, что задача управления может считаться поставленной, если сформулирована не только цель управления, но и выбран количественный показатель степени достижения этой цели (критерий качества управления); указаны и количественно описаны ограничения, которые нельзя нарушать при достижении сформулированной цели; определены возможные управления и допустимые диапазоны их изменения, выявлены основные возмущающие воздействия, препятствующие достижению дели управления, и даны их численные характеристики.

Проведенный анализ структуры себестоимости и сопоставление отдельных статей затрат на обезвоживание осадков методами фильтрования и центрифугирования позволил выделить переменную часть себестоимости существенно зависящую от технологических режимов на различных участках комплекса. Принятая форма задания критерия управления отличается от известной «технологической себестоимости» тем, что в ней вместо общих затрат можно использовать только технологические затраты, т.е. затраты на материалы, реагенты и энергию. Затраты на рабочую силу, амортизацию оборудования и накладные расходы не зависят от оперативного управления технологией, рассчитываются не чаще одного раза в месяц и могут не включаться в число технологических затрат. Поэтому экономическая эффективность режима обезвоживания осадков за время Т была охарактеризована величиной удельных затрат:

^ в^й/Бг, (1)

где

о

затраты на потребляемые реагенты, электроэнергию и топливо; определяют стоимость единиц сырья, энергии и топлива, а коэффициент - степень рекуперации тепла отходящих газов сушки осадков, зависящую от их дальнейшего использования.

Если считать, что снижение концентрации твердой фазы в обработанных осадках С эквивалентно количеству полученного кека, то

82 = / 0(Со-С)сК. (3)

« ,

количество твердого, извлеченное из исходного осадка и выведенное за время Т из соответствущего аппарата.

Таким образом, в соответствии с (1) требуется такое управление расходами С»1 (1), чтобы достигался минимум величины Бп, производительность О была не меньше плановой величины Опл, показатели качества кека или фильтрата 1>1 соответствовали диапазону допустимых значений, а параметры технологического режима отвечали бы требованиям безава-

рийной работы оборудования. Иначе говоря, потоки -в] ДО необходимо изменять во времени так, чтобы всегда выполнялись условия:

Sn fGi (t)J => min

Qnji ^ } Qi (t) dt

»

Di min ^ Di — Djm№ Fj min - - Fi man

(4)

(5)

(6) (7)

В формулах (6), (7) индексами «min» и «max» отмечены предельные допустимые значения соответствующих величин.

Отличительная особенность приведенной формулировки задачи управления состоит в том, что для ее решения требуется найти функции времени G| (t) («траектории»), которым соответствует минимум числа SH. Здесь численный показатель (функционал) зависит от выбора функций; т.е. задача отыскания оптимальных траекторий, обеспечивающих экстремум зависящего от него функционала, является задачей вариационного исчисления (в отличие от задачи дифференциального исчисления - отыскания таких чисел, которые обеспечивают минимум функции от этих чисел).

Поскольку величины Q(t), D,(t), F,(t) связаны с управляемыми расходами реагентов, энергии и топлива уравнениями материального и энергетического балансов всех технологических операций и оборудования комплекса, становится очевидным; что практически невозможно решить многомерную вариационную задачу отыскания таких законов изменения расходов G,(t),, которые обеспечили бы минимум критерия (1) при соблюдении ограничений (5)-(7) в условиях, когда процессы обработки осадков подвергаются воздействию случайных возмущений - колебаний состава осадков, а также энергоносителей и характеристик оборудования. Для преодоления этой трудности была проведена декомпозиция задачи путем разделения ее на автономный и диспетчерский режимы управления, позволившие отдельно рассматривать их алгоритмическое обеспечение.

Третья глава посвящена исследованию особенностей систем автоматического управления обезвоживанием осадков в автономном режиме. Здесь показано, что функцию

b (t) = у (t) - Уопт (t)

(8)

можно считать вариацией функции у (г), а вторую вариацию 828п функционала SП (у) — оценкой отличия величины SП от значения Бп (Уопт)».т.е. оценкой экономического ущерба, вызванного динамическими отклонениями управляемой величины у (^ от оптимального закона изменения Уош (I).

Последовательным вычислением первой и второй вариаций функционала Бп с учетом указанных дополнительных условий получена оценка

528п = V вп (Уопт) / рфЬ2.«. (9)

которая принимает вид

если оптимальным законом изменения управляемого параметра является его стабилизация. Здесь

1 = (1/Т) } И2СИ - (II)

о

интегральная квадратичная погрешность стабилизации; р (1)'— функция концентрации и начальной влажности обрабатываемых осадков; £ * фиксированный момент времени в рассматриваемом интервале [0,

Из (10) следует, что экономически оптимальной системой управления, минимизирующей ущерб (9) от нестабильности управляемого параметра, является система, обеспечивающая минимум интегрального квадратичного критерия (11).

Если экономическая неравноценность положительных и отрицательных отклонений параметра от значения усугубляется особой дефицитностью какого-либо реагента или энергии, то экономический «вес» величин разных знаков может быть учтен коэффициентами и а критерий (11) при этом принимает вид:

Л^ЦГТ) } Ь2[а(8епЫ-1)-Ь^пЬ-1)](И (12)

Минимизация критерия (12) обеспечивает экономическую оптимальность процесса управления лишь в случае, если технологические ограничения не препятствуют достижению экономически оптимального значения у («режим 1»). Если же ограниченные ресурсы источников энергии, прочность технологического оборудования или какие-либо другие условия технологии обезвоживания не допускают работу при («режим 2»),

то оптимальная система должна минимизировать величину:

Л2 = тах {Ь [(а + Ь^пЫ-а-Ь]}, (13)

позволяя тем самым без опасности выхода из зоны допустимых значений у приблизить задаваемую регулятору величину к оптимальному значе-

нию Уош и, таким образом, уменьшить экономический ущерб от неоптимальности заданного технологического режима Зависимость показателя эффективности (удельных затрат) SП от управляемого технологического параметра у в момент проектирования оборудования для предложенных выше режимов работы системы управления приведена на рис.1.

Яя

Sni mm

Sm (y<mml)

Sni min

У , 1 , 2 I

Уопт1 У=У(0{ Г 1 Уопт2 ~ ""

Рис 1. Характеристика Бп (у) в различных режимах '

работы системы управления * >

С учетом линейности элементов стандартной структуры при синтезе промышленных систем автоматического управления можно использовать упрощенные аналоги критериев (12) и (13) в виде:

Ji = sJ h2 dt

hl,

(14)

(15)

Jj = s max |

где s < min (a, b).

В четвертой главе приведены результаты исследования и разработки структуры организации и управления технологическим комплексом (цехом) обезвоживания осадков, в котором режим работы участка механической обработки определяет эффективность работы участка термической сушки. Последний относится к технологиям с постоянной нагрузкой и большими взаимодействующими материальными и энергетическими потоками, нарушение равновесия между которыми, вызванное колебаниями

параметров кека, приводит к заметным технологическим потерям (росту удельных расходов реагентов, энергии других материалов)

В результате обработки и анализа экспериментальных данных получена кривая регрессии производительности участка сушки Ф в зависимости от расхода осадка на участке механической обработки

Ф = - 352 + 2,51 в - 0,00108 в2, (16)

близость которой к линейной позволила определить средний коэффициент корреляции (~75), свидетельствующий о существенном влиянии на производительность других, случайных факторов. Величина среднеквадратичного отклонения на участке механической обработки о»«, = 8,9%, а на участке термической сушки - с«, = 8,1%. Распределение плотности отклонений производительности участков близко к нормальному закону, поэтому единовременные отклонения достигают 20%.

Установлено, что возмущения связаны не только с переменным составом осадков и несовершенством группового управления, но и с низкой надежностью оборудования. Так, обработка экспериментальных данных, экстраполированных на полностью работающий цех (рис.2), дала следующие значения частот остановов (интенсивностей отказов):

Р (Ат = 1ч)« 5 едУ мес. (17)

Лг-т

X Р(Дт) и 50 ед./ мес., (18)

Лг»1

где Р(Ат) » П|ЛЧ — вероятность остановов одной длительности; Дт -длительность останова; 1 - количество видов (длительностей) остановов; К— общее количество остановов;, П; - количество остановов одной длительности.

Иными словами, в среднем при стационарной работе цеха может быть около двух остановов оборудования в сутки. С учетом такого же числа его пусков режим в цехе будет перестраиваться до четырех раз в сутки только из-за возмущений на участке механического обезвоживания Из совокупности данных по остановам получены значения частных (К() и общецехового (К) коэффициентов простоя оборудования:

Р (АТ)) = К; (19)

. = Е Т\/Т = К, (20)

А»«1

где - общая длительность характерного простоя за полное время Т.

Величина К оказалась меньшей 10%, что свидетельствует о весьма низкой работоспособности оборудования, а отчасти и неудовлетворительной организации работ.

Рис. 2. Гистограмма средних частот простоев (отказов) оборудования.

Обобщение данных по колебаниям производительности, интенсивности отказов и коэффициентам простоев позволило сделать вывод о необходимости и возможности прогнозирования и оперативного устранения как случайных нарушений технологического режима, так и нарушений работоспособности оборудования. Правильность этих выводов подтверждена статистическими характеристиками выхода из строя фильтров и центрифуг, что влечет за собой целесообразное перераспределение эксплуатационного и ремонтного персонала и корректирование графика ремонтов в соответствии с известной надежностью отдельных узлов оборудования.

Совокупность собранных данных позволила уточнить два основных направления совершенствования режимов управления цехом:

• повышение эффективности работы систем управления и руководства смен процессами обезвоживания (устранение нарушений технологического режима в машинах и аппаратах, изменение нагрузок последних по внутренним причинам или по условиям потребления и т.п.) - технологическое направление;

• упорядочение и организация деятельности всего персонала цеха для обеспечения заданной производственной надежности (организация текущих, плановых и аварийных ремонтов, оперативное, планирование работы цеха и т.п.) - диспетчерское направление.

Особенности реализации технологического направления на основе приемов и методов теории автоматического управления подробно рассмотрены во второй и третьей главах диссертации. Алгоритм же диспетчерского направления сформирован нами на основе теории массового обслуживания. Это позволило, с учетом существующего опыта организации управления, а также изложенных выше соображений предложить в составе АСУ цеха новую структуру соподчиненности цехового сменного персона-

ла и связи деятельности технолога (Т) и диспетчера (Д), которая показана на рис. 3. • . •

Рис. 3 Структура задач и соподчиненности сменных диспетчера

и технолога цеха механического обезвоживания осадков (1 - объект управления, 2 - группа алгоритмов подготовки и распределения резерва, 3 - группа алгоритмов обеспечения заданной нагрузки, ТП - технологические показатели, ЭП - эксплуатационные показатели; Щ) - текущие требования по производительности)

Нормальная работа цеха как технологического объекта управления возможна при наличии резерва по производительности: потенциального -в виде резерва аппаратов (или машин) по нагрузке и реального - в виде резервного аппарата.

Основной эффект от применения средств централизации, вычислительной и оргтехники - это упорядочение информации о событиях, происходящих в цехе, увеличение скорости «обращения» этой информации, т.е. скорости ликвидации нежелательных явлений На начальных этапах освоения такой АСУ наиболее целесообразным представляется использование автономно-этажного (независимость работы локальных систем и цеховой АСУ) и автономно-структурного (независимость работы структурных единиц АСУ) принципов построения сложных систем. Это диктуется надежностными характеристиками и различными сроками освоения средств автоматизации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи инженерно-строительной экологии - повышению эффективности проектирования и эксплуатации технологических систем механического обезвоживания осадков городских и производственных сточных вод.

Конкретная цель выполненных исследований состояла в теоретическом и экспериментальном изучении процессов обезвоживания как объектов оперативного управления, разработке критериев, алгоритмов и систем управления участками и цехами обработки осадков.

Основные результаты работы состоят в следующем.

1. На основе вариационного подхода к математическому описанию связи между издержками обработки осадков, динамическими свойствами объекта управления и возмущающими факторами сформулирован экономически обоснованный критерий качества управления в локальных системах и разработаны достаточно простые оценки этого критерия, применимые как для синтеза структуры, так и для расчета экономической эффективности системы управления процессами обезвоживания.

2. Установлено, что если процесс обезвоживания ограничен скоростью фильтрования (или центрифугирования) и может быть достигнут технологический режим, при котором удельные затраты реагентов и энергии на единицу обрабатываемых осадков минимальны, то экономически оптимальной следует считать систему управления, обеспечивающую под действием реальных возмущений минимум среднего квадратичного отклонения управляемого параметра от оптимального значения.

3. Доказано, что в случае, когда оптимальное значение управляемого параметра окажется недостижимым из-за технологических или аппаратурных ограничений экономически оптимальная система управления должна обеспечивать минимум максимального отклонения параметра от заданного значения.

4. Показано, что разработанные экономические критерии качества управления могут быть использованы при синтезе систем автоматического управления как для действующих объектов обезвоживания, так и для новых технологических процессов обработки осадков, не имеющих промышленных прототипов. В последнем случае для оценки эффективности системы при самых неблагоприятных возмущениях достаточно знать лишь ее динамические параметры и максимальную величину модуля возможных возмущений.

5. Предложена новая стратегия оперативного управления технологическим комплексом - участком механического обезвоживания осадков, при практической реализации которой необходимо различать автономный и диспетчерский режимы работы системы. В первом из них управление от-

дельными машинами и аппаратами можно осуществлять независимо друг от друга, во втором - должно вырабатываться новое задание для стабилизирующих подсистем.

6. Изучение данных эксплуатации цеха механического обезвоживания и термической сушки осадков позволило установить, что значительным колебаниям подвержены как часовые, так и сменные и суточные значения основных параметров промежуточных и целевых продуктов цеха. По характеру полученной кривой регрессии производительности участка сушки в зависимости от количества механически обезвоженного осадка (близости ее к линейной) и величине среднего коэффициента корреляции определено влияние на производительность цеха не только переменного состава осадков и несовершенства режимов группового управления, но и низкой надежности оборудования.

7. По результатам обработки и анализа данных по колебаниям производительности, интенсивности отказов и вычисленным коэффициентам простоя оборудования выявлена необходимость и возможность прогнозирования и оперативного устранения случайных нарушений технологического режима и работоспособности оборудования. Для реализации этих мероприятий предложены технологическое и организационное направления совершенствования режима управления цехом.

8. Показано, что технологическое направление должно быть связано с повышением эффективности работы руководителей смен и цеха по управлению процессами обезвоживанием на отдельных участках и цеха в целом, а организационное направление - с упорядочением деятельности всего персонала цеха для обеспечения заданной производственной надежности. С учетом этих выявленных особенностей предложена новая организационная структура цеха и разработана структура задач и соподчиненно-сти сменных диспетчера и технолога, на основе которых сформулированы основные функции АСУ цеха.

9. Научные и практические результаты диссертации рекомендованы заинтересованным фирмам и организациям для проектировании новых и модернизации действующих систем управления технологическими комплексами механического обезвоживания осадков, они используются также в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по автоматизации строительства и городского хозяйства, доложены на научных конференциях, опубликованы в периодической печати и сборниках научных статей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Рульнов А.А., Евстафьев К.Ю., Супцев ДА. К управлению технологией очистки природных и сточных вод по технико-экономическим показателям. - В сб. «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в строительстве». - М: МГСУ, 2002, №1, с.25-27.

2. РулъновА.А., ЕвстафьевК.Ю., Сунцев Д.А. Последовательность выбора и проектирования схем автоматизации систем водоснабжения и водоот-ведения. - Там же, с.45-48.

3. Евстафьев К.Ю., Сунцев Д.А Задача оперативной оптимизации природоохранных технологических комплексов очистки сточных вод. — В сб. тр. 5-й научно-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ,2002,с.116-117.

4. Евстафьев К.Ю., Супцев Д.А. Процесс механического обезвоживания осадков сточных вод на фильтрах как объект автоматического управления. - В сб. «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в строительстве». - М: МГСУ, 2002, №2, с.32-36.

5. Супцев Д.А.,Евстафьев К.Ю. Автоматизация процесса механического обезвоживания , осадков сточных вод на барабанных вакуум-фильтрах. -Там же, с. 41-44.

6. Евстафьев К.Ю., СунцевД.А. Основные закономерности изменения затрат на обработку осадков сточных вод при использовании центрифуг и фильтров. - В сб. «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в строительстве». - М.: МГСУ, 2003, с.47-52.

7. Сунцев Д.А. К разработке систем адаптивного управления процессами фильтрации осадков сточных вод. В сб. тр. 6-й (1-й международной) научно-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство — Формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, 2003, кн. 1, с.172-173.

8. Евстафьев К.Ю., Рульнов А.А, Сунцев Д.А. Адаптивное автоматическое управление центрифугами непрерывного действия. - В сб. тр. межд. на-учно-техн. конф. «Интерстроймех-2003». -Волгоград, 2003, с. 13-15,

9. Евстафьев К.Ю., Рульнов А.А., Сунцев Д.А. Вопросы управления оборудованием цеха механического обезвоживания осадков сточных вод. — «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века», 2003, №10, с. 50-51.

10. Евстафьев К.Ю.. Рульнов А.А., Сунцев Д.А. Автоматизация управления цехом обезвоживания осадков сточных вод. -«Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века», 2003, № 11, с. 10-11.

Лицензия ЛР № 020675 от 09.12.1997 г.

Подписано в печать 10.02.04 г. Формат 60X80 1/16 Печать офсетная И Объем 1,125 п.л. Тир. 80 Заказ

Московский государственный строительный университет. Экспресс-полиграфия МГСУ. 129337, Москва, Ярославское ш., 26.

V -250t

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ.

1.1. Процессы фильтрования и центрифугирования осадков как объекты автоматического управления.

1.2. Классификация систем автоматического управления фильтрами и центрифугами.

1.3. Алгоритмы адаптивных систем управления основным оборудованием для механического обезвоживания осадков

1.4. Микропроцессорные адаптивные системы управления процессами фильтрования и центрифугирования осадков

1.5. Выводы по главе 1.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ РЕЖИМАМИ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ.

О Л Ллп»»\/пмпг-а5и:;с. •зспси т-чипп.-.г^иг^'"".,'! "Л.ялрг;^"сом обработки осадков сточных вод

2.2. Анализ изменения основных затрат на обработку осадков методами фильтрования и центрифугирования.

2.3. Выбор и обоснование автономного и диспетчерского режимов управления.

2.4. Выводы по главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЕМ ОСАДКОВ В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ.

3.1. Уточнение задачи оперативного повышения эффективности и разработка нового критерия качества управления.

3.2. Определение эффективности систем управления по экономическим критериям качества управления.

3.3. Оценка эффективности автоматической стабилизации нескольких взаимосвязанных величин.

3.4. Выводы по главе

4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ.

4.1. Учет характера возмущений при оценке качества стабилизации процессов обезвоживания.

4.2. Разработка структуры системы управления технологическими, участками комплекса обезвоживания осадков.

4.3. Особенности организации оперативного управления участком механического обезвоживания осадков.

4.4. Автоматизированное управление цехом механического обезвоживания и термической сушки осадков.

4.5. Выводы по главе 4.

На протяжении всего существования систем очистки городских и производственных сточных вод проблема обработки и утилизации осадков является исключительно актуальной. При этом жилищно коммунальная и социально-экологическая стороны проблемы во многих случаях удачно совмещаются с чисто экономической, поскольку огромное количество безвозвратно теряемых осадков, при их оптимальной обработке и последующем использовании, может значительно пополнить сырьевые и энергетические ресурсы страны Выполняя указания законодательных органов о необходимости усиления охраны окружающей среды, директивные ведомства постановили интенсифицировать работы по изучению, проектированию и строительству высокоэффективных очистных сооружений и цехов. Возросшие в связи с этим требования к качеству эксплуатации систем механического обезвоживания осадков выдвинули необходимость существенного расширения круга задач, решаемых с позиций оптимального проектирования и управления, инженерной кибернетики и достижений вычислительной техники. Однако, создание таких современных технологических систем является трудным и дорогостоящим мероприятием, осуществление которого связано с решением сложных, и, главное, во многом специфичных научно-технических задач. Основная трудность при этом связана не только с разработкой новых технологических схем и соответствующего оборудования, но и с необходимостью снижения единовременных и текущих затрат на действующих объектах и получении «побочных» продуктов в виде, пригодном для дальнейшего использования в строительстве и сельском хозяйстве.

Среди известных многочисленных процессов обезвоживания осадков сточных вод особое место занимают фильтрование и цен-трифугированме, которые уже многие годы широко используются на очистных сооружениях России и многих других промышленно развитых стран. Одной из причин, препятствующих достижению их более высокой эффективности, является сложность управления связанная с значительными колебаниями количественных и качественных характеристик обрабатываемых осадков, сложностью кинетики процессов и необходимостью поиска оптимальных условий работы оборудования.

В связи с этим разработка систем автоматического управления процессами механического обезвоживания, учитывающих специфику фильтрования и центрифугирования и ориентированных на современные вычислительные управляющие средства, определяет актуальность избранной темы диссертации.

Работа выполнялась в соответствии с индивидуальным планом очного аспиранта кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ в рамках межвузовской научно-технической программы «Строительство» (научное направление 7 — Совершенствование систем водо-, тепло-, газо- и энергоснабжения населенных пунктов, зданий и сооружений; тема: Системный анализ и автоматическая оптимизация природоохранных технологических комплексов очистки сточных вод, технологических и вентиляционных выбросов).

Основной целью работы являлось теоретическое и экспериментальное изучение технологических комплексов механического обезвоживания осадков как объектов автоматизации и, на основе этого, разработка методологии, алгоритмов и систем оперативного управления. Для достижения этой цели:

• проведен анализ аппаратурно-технологических и технико-экономических особенностей процессов фильтрования и центрифугирования осадков в машинах и аппаратах непрерывного и периодического действия;

• изучены программные, параметрические и адаптивные системы I автоматического управления, в том числе с применением современных микропроцессорных контроллеров;

• выявлены недостатки существующих способов и устройств управления рассматриваемыми объектами; дана их характеристика как объектов оперативной оптимизации и сформулирована задача исследований;

• выполнен анализ изменения основных затрат на обработку осадков и научно обоснованы области применения автономного и диспетчерского режимов управления;

• разработана методика выявления связи критериев стабилизирующего регулирования с величиной сводного экономического показателя эффективности и сформулирован новый критерий качества управления;

• разработаны и исследованы структуры систем управления как отдельными технологическими участками, так и цехом механического обезвоживания осадков в целом.

В перечисленных исследованиях и разработках использованы методы системного анализа и общей теории систем, методы линейного синтеза систем управления, нелинейного программирования и оперативной оптимизации технологических объектов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений.

В качестве объекта исследования рассматривались природоохранные технологические комплексы обезвоживания осадков городских и производственных сточных, включая аппаратурное оформление, режимы работы, контроль и управление качеством эксплуатации, а предметом исследования были закономерности экономической эффективности управления технологией и оборудованием процессов и разработка на их основе систем оптимального автоматического управления.

Научной новизной обладают следующие основные результаты теоретических и экспериментальных исследований:

• стратегия управления, позволяющая значительную часть времени управлять участками технологического комплекса независимо друг от друга и допускающая отдельное рассмотрение алгоритмического обеспечения автономного и диспетчерского режимов;

• уравнение связи между критерием экономической эффективности процесса ( функцией «ущерба») и привычным интегральным квадратичным критерием качества автоматического регулирования;

• экономический критерий качества управления, условно характеризующий переменную часть «технологической» себестоимости обработки осадков и представляющий отношение количества затраченных реагентов и энергии к количеству обезвоженных осадков;

• методика определения эффективности систем управления по экономическому критерию качества, включая автоматическую стабилизацию нескольких взаимосвязанных величин и учитывающую характер возмущений при оценке качества стабилизации;

• способы автоматического и автоматизированного "управления отдельными участками и цехом обезвоживания в целом, с учетом связи последнего с отделением термической сушки осадков и утилизации побочного продукта обработки.

Значимость приведенных выше результатов исследований рассматриваемого класса технологических систем состоит в том, что они являются теоретической базой для научно-обоснованного выбоI ра режимов и способов управления, структуры и технических средств автоматизации как на стадии проектирования новых, так и модернизации действующих объектов обезвоживания осадков. Предварительные ориентировочные расчеты показывают, что при использования полученных результатов, за счет снижения расходов реагентов и энергии при заданном качестве обработки осадков, в зависимости : от производственной мощности очистных сооружений, возможно снижение себестоимости единицы обрабатываемых потоков от 5 до 7 %.

На основе полученных практических расчетов для АОЗТ Научно-производственный Центр «Энерготех» (бывшее ПКБ «Внедрение» Минтопэнерго РФ) подготовлены рекомендации по выбору способов управления и технических средств автоматизации систем механического обезвоживания осадков озонированной очистки выбросов. Зти же результаты используются в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по специальностям: 21.02 - Автоматизация технологических процессов и производств в строительстве, 29.08 - Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных ресурсов, 29.13 - Механизация и автоматизация строительства.

На основании результа ■ об исследовании и практических разработок на защиту выносятся следующие основные положения.

1. Работа системы управления технологическим комплексом обезвоживания осадков должна быть расчленена на два взаимообусловленных режима: стабилизации состава промежуточных потоков (автономный режим управления) и оперативной оптимизации комплекса (диспетчерский режим управления) на выходе отдельных технологических участков на оптимальном уровне в рамках наложенных ограничений взаимосвязанных участков, в результате которой i должно вырабатываться новое задание на стабилизацию параметров

2. Большую часть времени система управления комплексом должна стабилизировать параметры на выходе отдельных технологических участков на оптимальном уровне в рамках ограничений, обусловленных требуемыми производительностью и качеством получаемого полупродукта. В тех случаях, когда изменяющаяся во времени производительность аппаратов и технологических участков комплекса исключает возможность удовлетворить наложенным ограничениям, необходимо изменение заданий на стабилизацию параметров.

3. Отмеченная в п.п. 1 и 2 стратегия управления позволяет значительную часть времени управлять отдельными участками технологического комплекса независимо друг от друга (в автономном режиме). Поскольку целью такого автономного управления является стабилизация качества полупродукта на выходе участка, алгоритмы и системы управления в этом режиме с учетом динамики управляемых процессов можно синтезировать методами теории автоматического управления, используя упрощенные математические модели управляемых участков. Здесь, правда, существенное значение приобретает установление связи критериев качества стабилизации с величиной переменной части себестоимости обезвоживания осадков.

4. Вариационный подход к математическому описанию связи между переменной частью себестоимости, динамическими свойствами объекта управления и возмущающими воздействиями позволяет получить экономически обоснованный критерий качества управления в локальных системах и сформулировать достаточно простые оценки этого критерия, применимые как для синтеза структуры, так и для расчета экономической эффективности системы управления.

5. В те периоды, когда по указанным в п. 2 причинам необходимо изменять стабилизируемый режим, для формирования управляющих воздействий следует учитывать технологическое состояние всего комплекса последовательно соединенных участков. Система при этом должна быть переведена в другой (диспетчерский) режим управления, т.е. в режим оперативной оптимизации комплекса взаимосвязанных участков, в результате чего должно быть выработано новое задание на стабилизацию качества полупродуктов.

6. Автономный режим стабилизации исключает известные трудности оперативной оптимизации, поскольку в этом режиме необходимо лишь определить оптимальные значения параметров полупродуктов (это можно осуществить методами статической оптимизации, т.к. в автономном режиме производные от этих параметров по времени малы) и наискорейшим образом вывести систему на новый оптимальный режим. Разработанная стратегия позволяет отдельно рассматривать алгоритмическое обеспечение автономного и диспетчерского режимов управления.

Результаты исследований отражены в 9 публикациях автора, докладывались и обсуждались на 5-й и 6-й научных конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов МГСУ «Строительство-Формирование среды жизнедеятельности» (г.Москва, 2002 и 2003 г.г.), международной научно-технической конференции «Интерстрой-мех-2003» (г.Волгоград, 2003 г.), заседаниях Ученого Совета факультета «Механизация и автоматизация строительства» и научных се* минарах кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ.

Основные результаты работы состоят в следующем.

1. На основе вариационного подхода к математическому описанию связи между издержками обработки осадков, динамическими свойствами объекта управления и возмущающими факторами сформулирован экономически обоснованный критерий качества управления в локальных системах и разработаны достаточно простые оценки этого критерия, применимые как для синтеза структуры, так и для расчета экономической эффективности системы управления процессами обезвоживания.

2. Установлено, что если процесс обезвоживания ограничен скоростью фильтрования (или центрифугирования) и может быть достигнут технологический режим, при котором удельные затраты реагентов и энергии на единицу обрабатываемых осадков минимальны, то экономически оптимальной следует считать систему управления, обеспечивающую под действием реальных возмущений минимум среднего квадратичного отклонения управляемого параметра от оптимального значения.

3. Доказано, что в случае, когда оптимальное значение управляемого параметра окажется недостижимым из-за технологических или аппаратурных ограничений экономически оптимальная система управления должна обеспечивать минимум максимального отклонения параметра от заданного значения.

4. Показано, что разработанные экономические критерии качества управления могут быть использованы при синтезе систем автоматического управления как для действующих объектов обезвоживания, так и для новых технологических процессов обработки осадков, не имеющих промышленных прототипов. В последнем случае для оценки эффективности системы при самых неблагоприятных возмущениях достаточно знать лишь ее динамические параметры и максимальную величину модуля возможных возмущений.

5. Предложена новая стратегия оперативного управления технологическим комплексом - участком механического обезвоживания осадков, при практической реализации которой необходимо различать автономный и диспетчерский режимы работы системы. В первом из них управление отдельными машинами и аппаратами можно осуществлять независимо друг от друга, во втором - должно вырабатываться новое задание для стабилизирующих подсистем.

6. Изучение данных эксплуатации цеха механического обезвоживания и термической сушки осадков позволило установить, что значительным колебаниям подвержены как часовые, так и сменные и суточные значения основных параметров промежуточных и целевых продуктов цеха. По характеру полученной кривой регрессии производительности участка сушки в зависимости от количества механически обезвоженного осадка (близости ее к линейной) и величине среднего коэффициента корреляции определено влияние на производительность цеха не только переменного состава осадков и несовершенства режимов группового управления, но и низкой надежности оборудования. I

7. По результатам обработки и анализа данных по колебаниям производительности, интенсивности отказов и вычисленным коэф1 фициентам простоя оборудования выявлена необходимость и возможность прогнозирования и оперативного устранения случайных нарушений технологического режима и работоспособности оборудования. Для реализации этих мероприятий предложены технологическое и организационное направления совершенствования режима управления цехом.

8. Показано, что технологическое направление должно быть связано с повышением эффективности работы руководителей смен и цеха по управлению процессами обезвоживанием на отдельных участках и цеха в целом, а организационное направление - с упорядочением деятельности всего персонала цеха для обеспечения заданной производственной надежности. С учетом этих выявленных особенностей предложена новая организационная структура цеха и разработана структура задач и соподчиненности сменных диспетчера и технолога, на основе которых сформулированы основные функции АСУ цеха.

9. Научные и практические результаты диссертации рекомендованы заинтересованным фирмам и организациям для проектировании новых и модернизации действующих систем управления технологическими комплексами механического обезвоживания осадков, они используются также в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по автоматизации строительства и городского хозяйства, доложены на научных конференциях, опубликованы в периодической печати и сборниках научных статей [102 - 111].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи инженерно-строительной экологии - повышению эффективности проектирования и эксплуатации технологических систем механического обезвоживания осадков городских и производственных сточных вод.

Конкретная цель выполненных исследований состояла в теоретическом и экспериментальном изучении процессов обезвоживания как объектов оперативного управления, разработке критериев, алгоритмов и систем управления участками и цехами обработки осадков.

1. Жуков H.H. Состояние и перспективы развития сооружений по обработке водопроводных и канализационных осадков в городах России. - Водоснабжение и санитарная техника, 2002, № 12, ч. 1, с. 3-7.

2. Закон РФ № 89 от 24.06.1998 « Об отходах производства и потребления».

3. ГОСТ Р 17.4.3.07 «Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при их использовании в качестве органических удобрений».

4. Сан Пи H 2.1.7.573-96 Требования к сточным водам и их осадкам при использовании в качестве удобрений.

5. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И. Водоотве-дение и очистка сточных вод. М.: Стройиздат, 1996, 591 с.

6. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Водоот-водящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1990, 512 с.

7. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М.: Строийиз-дат, 1982, 222 с.

8. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод, М.: Стройиздат, 1985, 310 с.

9. Попкович Г.С., Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. М.: Высшая школа, 1986, 392 с.

10. Герзон В.М., Мамет А.П., Юрчевский Е.Б. Управление водоподго-товительным оборудованием и установками. М.: Энергоатомиз-дат, 1986, 232 с.

11. Боголюбов Н.В. Автоматизация управления технологическими процессами обработки воды. - Киев.Наукова думка,1987, 204 с.

12. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. М.: Химия, 1990, 440 с.

13. Храменков C.B., Загорский В.А., Пахомов А.Н., Данилович Д.А. Обработка и утилизация осадков на Московских станциях аэрации. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, № 12, ч. 1, с. 7-12.

14. Кармазинов Ф.В., Пробирский М.Д., Васильев Б.В. Опыт Водоканала Санкт-Петербурга по обработке и утилизации осадков. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, № 12, ч. 1, с. 13-15.I

15. Похил Ю.Н., Багаев Ю.Г. Обработка осадков на ОСК г. Новосибирска. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, № 12, ч. 1, с. 21-22.

16. Туровский И.С. Обезвоживание осадков сточных вод на барабанных вакуу-фильтрах. М.: Стройиздат, 1976, 180 с.

17. Эль М.А., Эль Ю.Ф., Вебер И.Ф. Наладка и эксплуатация очистных сооружений городской канализации. М.: Стройиздат, 1977, 232 с.

18. Лапицкая М.П., Зуева Л.И., Балаескул Н.М., Кулешрва Л.В. Очистка сточных вод Минск, Вышэйшая школа, 183, 256 с.

19. Соколов В.И. Центрифугирование. М.: Химия, 1976, 408 с.

20. Агрононик Р.Я. Технология обработки осадков сточных вод с применением центрифуг и ленточных фильтр-прессов. М.: Стройиздат, 1985, 144 с.

21. Агрононик Р.Я. Исследование и расчет оптимального режима обезвоживания осадков в поле центробежных сил. ТОХТ, 1984г т: 18, № 3.

22. Батырев Р.И., Эленбоген М.М., Зобнин П.В. Повышение эффективности автоматических систем управления жидкостными сепараторами. Тез. докл. Ill Всесоюз. научн. конф. «Современные машины и аппараты хим. производств»,- Ташкент, 1988, с. 51-54.

23. Батырев Р.И., Эленбоген М.М. Создание адаптивных систем автоматического управления центробежными сепараторами. Тез. докл. II Всесоюз. Научно-техн. конф. По гидромеханическим процессам разделения неоднородных смесей. М.: Цинтихиммаш, 1988, с. 16-18.

24. Автоматизация производства и промышленная электроника (под ред. А.И.Берга и ВАТрапезникова). М.: Советская энциклопедия, 1982, т.1, 424 с.

25. Батырев Р.И., Зарецкий Б.Ф., Эленбоген М.М., Муляр В.Б., Симки-на М.С. Микропроцессоры в химической промышленности (автоматическое регулирование и адаптивное управление). М.: Химия, 1988, 136 с.

26. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю., Горюнов И.И. Автоматизация и управление инженерными системами и сооружениями. М.: МГСУ, 2002, 182 с.

27. A.c. 521909 (СССР). Способ автоматического управления блоком параллельно работающих вакуум-фильтров (М.Кл.2 В 01 D 37/04). -Опубл. в Б.И:, 1972, № 27.

28. Цыпкин Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах. -М.: Наука, 1978, 309 с.

29. Фельдбаум A.A., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М.: Наука, 1981, 744 с.

30. Фомин В.Н., Фрадков А.Л., Якубович В.А. Адаптивное управление динамическими объектами. -М.: Наука, 1990, 448 с.

31. Куропаткин П.В. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1990, 289 с.

32. Райбман Н.С. Основы управления технологическими процессами. -М.: Наука, 1985, 440 с.

33. Прангишвили И.В. Микропроцессоры и микро-ЭВМ. М.: Энерго-издат, 1989, 232 с.

34. Прангишвили И.В., Стецюра Г.Г. Микропроцессорные системы. -М.: Наука, 1990, 239 с.

35. Технический семинар «Перспективы технологии в области обработки осадков сточных вод». Водоснабжение и санитарная техника, 2002, №12, ч.1,с. 38-39.

36. Орловский З.А. Очистка сточных вод за рубежом. М.: Стройиз-дат, 1994, 192 с.

37. Заславский Б.Г. Анализ процесса отжима осадка при постоянном давлении. -ТОХТ, 1985, № 1, с. 34-39.

38. Каминский B.C., Барбин М.Б., Долина Л.Ф. Интенсификация процессов обезвоживания. М.: Недра, 1992, 218 с.

39. Аграноник Р.Я., Дорофеев Е.Е. Направления развития работ в области центрифугирования осадков сточных вод на городских очистных сооружения (обзор по проблемам больших городов). -М.: Госинти, 1976, № 7, 78 с.

40. Батырев Р.И., Зарецкий Б.Ф., Эленбоген М.М. и др. Системы управления машинами центробежного разделения жидких неоднородных смесей. М.: Цинтихиммаш, 1988, 68 с.

41. Эленбоген М.М.', Батырев Р.И. Управление накоплением осадка в роторе машин центробежного разделения. Химическое машиностроение, 1989, № 3, с. 19-21.

42. Цыпкин Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах. -М.: Наука, 1988, 382 с.

43. Ицкович Э.Л., Трахтенгерц ЭЛ. Алгоритмы централизованного контроля и управления производством. М.: Советское радио, 1977, 352 с.

44. Александровский А.М., Егоров C.B., Кузин P.E. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами. М.: Энергия, 1983, 272 с.

45. Справочник по теории автоматического управления (под ред. А.А.Красовского). М.: Наука, 1987, 712 с.

46. Чанг Ж.С.Л. Синтез оптимальных систем автоматического управления. М.: Наука, 1984, 440 с.

47. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. -М.: Экономика, 1985, 704 с.

48. Математические модели контроля загрязнения воды (под ред. А. Джеймса). М.: Мир, 1981, 472 с.

49. Рульнов А.А. О режимах управления технологическими комплексами очистки сточных вод. Изв. вузов. Сер. «Строительство и Архитектура», 1990, № 2, с. 109-115.I

50. Рульнов А.А. Вариационный смысл задач управления автоматизированными технологическими комплексами очистки сточных вод. Изв. вузов. Сер. «Строительство и Архитектура», 1989, № 6, с. 84-88.

51. Аникеев В.А., Копп И.З., Скалкин Ф.В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 256.

52. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М.: Мио, 1982, 606 с.

53. Гордин И.В. Технологические системы водообработки (динамическая оптимизация). Л.: Химия, 1987, 264 с.

54. Евдокимов А.Г., Тевяшов А.Д., Дубровский В.В. Моделирование и оптимизация потокораспределения в инженерны сетях. М.: Стройиздат, 1990, 366 с.

55. Ермолин Ю.А., Скрябин Л.Ф. Оптимизация транспортировки сточных вод. М.: Стройиздат, 1991,118с.

56. Найденко В.В., Кулакова А.П., Шеренков И.А. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1984, 152 с.

57. Гордин И.В., Манусова Н.Б., Смирнов Д.Н. Оптимизация технологических систем очистки сточных вод.-Л.: Стройиздат, 1987,176 с.

58. Рульнов А.А., Егоров А.В. Особенности управления технологическими процессами водоочистки. Изв. вузов. Сер. «Строительство и Архитектура», 1988, № 11, с. 84-89.

59. Рульнов А.А. О контроле и управлении процессами подготовки сточных вод к очистке. Изв. вузов. Сер. «Строительство», 1992, № 5-6, с. 120-125.

60. Рульнов А.А., Юлдашева Д.К. О процедуре оптимизации природоохранных технологических систем методами математического моделирования. Изв. вузов. Сер. «Строительство», 1992, № 5-6, с. 120-125.

61. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод. -Л.: Стройиздат, 1988, 248 с.

62. Линевич С.Н. Комплексная обработка и рациональное использование сероводородсодержащих природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1987,196 с.

63. Евстафьев К.Ю., Зайцев В.А., Гордеев М.А. Определение целесообразности оптимизации режимов работы очистных сооружений. -В сб. тр. 54-й межд. конф. молодых ученых СПбГАСУ «Актуальные проблемы строительства», СПб.: СПбГАСУ, 2000, с. 32-34.

64. Рульнов А.А. Новый принцип оценки эффективности автоматизированных технологических комплексов. Изв. вузов. Сер. «Строительство и Архитектура», 1988, № 7, с. 128-133.

65. Абдулханов Н.Н. Автоматическое управление материальными потоками в инженерных системах жизнеобеспечения (кандидатская диссертация). М.: МГСУ, 1999,126 с.

66. Евстафьев К.Ю. Разработка оптимальных структур подсистем управления материальными потоками в АСУ ТП водообработки (кандидатская диссертация). М.: МГСУ, 2001,143 с.

67. Зайцев В.А. Автоматизация управления системами озонированной очистки сточных вод и отходящих газов (кандидатская диссертация). М.: МГСУ, 2002, 144 с.

68. Экологическая биотехнология (под ред. К.Ф. Форстера и Д.А.Дж. Вейза). Л.: Химия, 1990, 384 с.

69. Экономика водопроводно-канализационного строительства и хозяйства. (под ред. С.М. Шифрина). М.: Стройиздат, 1992, 319 с.

70. Вижевская T.B. Методы и инфографические модели автоматизированного проектирования очистных сооружений (кандидатская диссертация). М.: МГСУ, 1993, 112с.

71. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю. Оптимальное распределение потоков в системах биологической очистки сточных вод. В сб. «Автоматизация технологических процессов, машин и оборудования». — М.: МГСУ, 1999, с. 44-48.

72. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы матнматиче-ского моделирования технологических систем. М.: Химия, 1984, 344 с.

73. Бусленко Н.П. Математическое моделирование производственных процессов. М.: Наука, 1988, 355 с.

74. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств. М.: Высшая школа, 1991,400 с.

75. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М.: Энергия, 1983, 440 с.

76. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Топологический принцип формализации. М.: Наука, 1982, 398 с.

77. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Липатов Л.Н. Системный анализ процессов химической технологии. Статистические методы идентификации процессов химической технологии. М.: Наука, 1988, 346 с.

78. Кэмпбелл Д.П. Динамика процессов химической технологии. М.: Мир, 1982, 348 с.

79. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления. -М.; Наука, 1986, 616 с.

80. Рульнов A.A., Юлдашева Д.К. Критерий качества управления процессами водообработки. Изв. вузов. Сер. «Строительство», 1994, № 5-6, с 84-88.

81. Ицкович Э.Л. Статистические методы при автоматизации производства, М.: Энергия, 1982, 192 с.

82. Ицкович Э.Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. М.: Энергия, 1984, 417 с.

83. Дудников Е.Г., Балакирев B.C., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. М.: Энергия, 1982, 232 с.

84. Иванов В.В., Березовский А.И., Задирака В.К. и др. Методы алгоритмизации непрерывных производственных процессов. М.: Наука, 1985, 400 с.

85. Базовский И.А. Надежность. Теория и практика. М.: Мир, 1986, 278 с.

86. Саати Л.И. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Советское радио, 1985, 314 с.

87. Баумштейн И.П., Майзель Ю.А. Автоматизация процессов сушки в химической промышленности. М.: Химия, 1980, 232 с.

88. Автоматизация процессов сушки в промышленности и сельском хозяйстве (сб. научных статей). М.: Машиностроение, 1983,182 с.

89. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю., Сунцев Д.А. Последовательность выбора и проектирования схем автоматизации систем водоснабжения и водоотведения. Там же, с.45-48.

90. Сунцев Д.А.,Евстафьев К.Ю. Автоматизация процесса механического обезвоживания осадков сточных вод на барабанных вакуум-фильтрах. Там же, с. 41-44.

91. Евстафьев К.Ю., Рульнов A.A., Сунцев Д.А. Адаптивное автоматическое управление центрифугами непрерывного действия. В сб. тр. межд. научно-техн. конф. «Интерстроймех-2003». - Волгоград, 2003, с. 13-15.

92. Евстафьев К.Ю., Рульнов A.A., Сунцев Д.А. Вопросы управления оборудованием цеха механического обезвоживания осадков сточных вод. «Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века», 2003, № 10, с. 50-51.

93. Евстафьев К.Ю., Рульнов A.A.,Сунцев Д.А. Автоматизация управ ления цехом обезвоживания осадков сточных вод.-«Строитель-ные материалы, оборудование, технологии XXI века», 2003, № 11, с. 10-11.