автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Ситуационное управление электрокаталитической очисткой сточных вод от органических загрязнений

На правах рукописи

СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКОЙ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

05.13.07 - Автоматизация технологических процессов и производств (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Холодное Владислав Алексеев Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Русинов Леон Абрамович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кашмет Владимир Васильевич кандидат техюиеских наук, ведущий научный сотрудник Хохлов Валерий Абрамович

Ведущая организация: Жилищно-коммунальная академия РФ

Защита состоится 98 года в_часов_мин.

на заседании диссертационного Совета Д-63-25-11 в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) по адресу: 198013, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 26.

С диссертацией можно ознакомиться в, библиотеке института. Отзы замечания, заверенные печатью, просим направлять в адрес института.

Автореферат разослан « & 8 года.

Учёный секретарь диссертационного Совета

к. т. н., доцент / 7 В.И. Халимон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ориентация промышленности на предотвра-эние аварийных сбросов органических загрязнений (03) и создание замк-тых производственных циклов с оборотным водоснабжением стимулиру-■ работы по автоматизации процессов очистки промышленных сточных д (СВ). Решению этой сложной проблемы способствует разработка сис-иы ситуационного управления (ССУ) процессом электрокаталитической ютки (ПЭОСВ) и исследование динамических режимов водообработки.

Основными 03 текстильной промышленности являются ароматиче-1е и гетероциклические соединения, сульфопроизводные, высокомопе-1ярные соединения, целлюлоза, сероуглерод и детергенты. Эффектив-ггь электрокаталитической очистки СВ текстильных производств в боль-л степени зависит от качества управления процессом обработки воды.

Как объект управления ПЭОСВ характеризуется сложной взаимосвя-| входных и выходных параметров, наличием рециркуляционных связей, лсимостью скорости процесса от состояния катализатора, взрывоопас-гью, значительными колебаниями и непостоянством состава поступаю-I на очистные сооружения СВ.

ПЭОСВ нашёл применение в отечественной промышленности срав-тьно недавно и как объект управления изучен недостаточно. Отсутст-1 оперативный контроль состояния катализатора, что вынуждает рас-■ривать его как неконтролируемое возмущающее воздействие. Нет аточной информации о статике и полностью отсутствует информация о мике ПЭОСВ.

Эффективное управление ПЭОСВ возможно лишь на основе исполь--|ия системы, учитывающей текущее состояние процесса и способной ативно реагировать на возможные отклонения характеризующих его иетров. Решения по управлению должны формироваться на основе 5тических знаний о процессе, формализованных в его математической

модели, находящейся в базе знаний системы. Целесообразно также и пользование экспертной информации, что особенно ценно в аварийнь ситуациях.

Учитывая, что традиционные способы управления ПЭОСВ оказыв^ ются недостаточно эффективными, допуская проскоки концентрированнь 03, актуальное значение имеет исследование динамики обработки вод методом электрокаталитической деструкции и разработка соответствуй щих алгоритмов диагностики и управления.

Целью диссертации является повышение эффективности ПЭОС текстильных производств путём разработки для него основанной на знаж ях ССУ и исследования динамики электрокаталитической деструкции 03.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить еле дующие задачи:

• Выполнить анализ процессов очистки СВ как объектов управления автоматизации.

• Провести статистическую обработку экспериментальных данных с це лью проверки их воспроизводимости.

• На основе результатов исследования динамики электрокаталитическо деструкции и экспертной информации оптимизировать технологически схему процесса водообработки;

• Разработать систему управления ПЭОСВ текстильных производств о-03.

Методы исследования. Методы математического моделирования i системного анализа, теория управления и её раздел - ситуационное управление, математическая статистика.

На защиту выносятся: 1. ССУ электрокаталитической очисткой СВ текстильных производств от 02 и её программная реализация в интегрированной среде разработки Visual Basic 5.0.

2. Нестационарные математические модели электрохимического и гетеро-■енно-каталитического реакторов очистки СВ от ОЗ.

3. Результаты и методика исследования динамики процесса электроката-питической деструкции 03 как объекта управления.

X. Результаты сравнения эффективности методов оптимизации программ Excel 7.0 и Ropud, которые позволили идентифицировать параметры моде-пи ПЭОСВ.

Научная новизна диссертации заключается в следующем: 1. Предложена и программно реализована ССУ ПЭОСВ, обеспечивающая эффективное управление при наличии больших возмущений. I. На основе экспертной информации и результатов моделирования про-4есса очистки сделан выбор значений параметров управления в штатных и нештатных ситуациях.

3. Предложен метод разработки ССУ ПЭОСВ в интегрированной среде /isual Basic 5.0.

I. Предложена методика идентификации параметров модели процесса шистки СВ в электролизёре методом последовательного квадратичного фограммирования (ПКП).

>. Сформирована база знаний ССУ процессом очистки СВ на основе экс-юртной информации и результатов исследования динамики электроката-штической деструкции 03.

Достоверность сформулированных научных положений и выводов юдтверждена: проверкой воспроизводимости экспериментальных данных; ¡рименением надёжного математического аппарата; проверкой адекватно-ти разработанных математических моделей экспериментальным данным, пробацией на различных международных конференциях.

Практическая значимость. Синтезированная ССУ обеспечивает ра-,иональные значения параметров управления при нормальной работе обо-удования, а в случае возникновения аварийных ситуаций позволяет при-имать заранее предусмотренные на основе результатов моделирования роцесса очистки и экспертной информации решения. Практическая цен-

ность работы признана на заседании НТС ОАО «Узор», а разработань программное обеспечение ССУ передано представителям данного акц| нерного общества.

Разработанная методика моделирования реакторов элeктpoкaтaJ тической очистки СВ от 03 позволяет рассчитывать управляющие па| метры процесса водообработки и прогнозировать качество очистки. G методика может быть применена на различных предприятиях текстильн промышленности (фабрика «Маяк», швейном объединении имени Boj дарского и др.).

Разработанное математическое и программное обеспечение, пре назначенное для расчёта и управления ПЭОСВ от 03 внедрено в учебн процесс на кафедре математического моделирования и оптимизации хил ко-технологических процессов при выполнении курсовых работ студент 4-го курса, обучающихся по специальности 21.02.00 (Автоматизация Texf логических процессов и производств) и в учебном процессе техническс университета Гамбург-Харбург (Германия).

В Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительн университете лекции и практические занятия с использованием результ тов настоящего исследования проводились для студентов, обучающихся специальности "Водоснабжение, канализация, рациональное использое ние и охрана водных ресурсов".

Апробация. Результаты диссертации докладывались на научн техническом совете ОАО «Узор», на международных и всероссийских кс ференциях, связанных с проблематикой работы, в том числе: на 51-ой IV ждународной конференции молодых учёных (апрель 1997 г., Саж Петербург); на 2-ом Международном молодёжном форуме «Ecobalt¡ca'9 (22-26 июня 1998, Санкт-Петербург, 1998); на 11-ой Международной на> ной конференции «Математические методы в химии и технологиях» (2 июня 1998 г., Владимир); на III Международной электронной научной кс ференции «Современные проблемы информатизации» (секция: моде/

технологии и системы управления в промышленности, 1998 г., Воронеж) ; 1а Международной конференции «Современные технологии обучения» (20 иая 1997 г., Санкт-Петербург) ; на Всероссийской конференции «Философия и цивилизация» (30-31 октября 1997 г., Санкт-Петербург).

Публикации. Основные положения диссертационной работы отраже--1ы в 13 научных работах.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изло-кена на 153 страницах основного текста, содержит 36 рисунков и 10 таб-1иц. Список литературы включает 152 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформу-чированы цели, задачи и методы исследования, научная новизна, практи-4еская значимость и достоверность научных положений и выводов. Дана гарактеристика публикаций, структуры и объёма работы.

В первой главе проведён анализ процессов очистки СВ как объектов управления и автоматизации. За основу была принята технология очистки 2В методом электрокаталитической деструкции. Выявлено, что ПЭОСВ содержит три основные стадии: подготовительную, электрохимическую обработку и обработку воды в каталитическом реакторе с пиролюзитом. Основными факторами, влияющими на процесс очистки при использовании энного метода являются: текущие концентрации 03, активного хлора (АХ), юд которым понимают совместное окислительное действие гипохлорит-юна и хлорноватистой кислоты, хлоридов, вид и объём катализатора, диа-летр и порозность его гранул, плотность тока в электролизёре.

Для контроля качества очистки СВ от 03 используются интегральные юказатели, такие как химическое потребление кислорода и биохимическое ютребление кислорода. Процесс электрохимической очистки сопровождайся образованием АХ, содержание которого в очищенной воде также не-

обходимо контролировать, так как он сам по себе обладает токсичность Нарушение технологии получения раствора NaCI определенной концентр ции может привести к недостатку хлорид-ионов в реакторе и, как следств этого, снижению производительности электролизера.

При любом варианте технологической схемы процесса обработ воды должна сначала происходить в электрохимическом, а затем при ^ обходимости в гетерогенно-каталитическом реакторе, так как для очист воды в последнем нужен АХ, который образуется в электролизёре.

Типовые схемы управления ПЭОСВ оказываются недостаточно э фективными при больших возмущениях из-за того, что не учитывают дин мику объекта управления.

Глава 2 посвящена выбору методов оптимизации для идентификац параметров объектов управления - электрохимического и гетерогенн каталитического реакторов очистки СВ. Показаны особенности применен! методов оптимизации, учитывающих нелинейность объектов управления наличие ограничений.

Показано, что реализованный в разработанной в НИФХИ им. Л. Карпова программе Ropud метод ПКП, более эффективен, чем мето/i оптимизации программы Microsoft Excel 7.0. Сравнение эффективное методов проводили по надёжности, величине оптимума и быстроте сход мости на трёх тёстовых примерах. В качестве первого тестового пример была решена задача о минимальном по стоимости проекте многопродукт вого технологического комплекса. Второй тестовый пример заключался нахождении параметров регрессионной модели процесса синтеза АХ электрохимическом реакторе очистки СВ от 03. Третий тест представл? собой задачу поиска минимума функции Розенброка.

Надёжность методов оценивали по наличию или отсутствию onTi мального решения в четырёх точках поиска, равноудалённых от экстрем; ма. Величину оптимума определяли в точке, для которой решение быг найдено большинством из тестируемых методов при точности 10 "5. О 6t

строте сходимости судили по времени одной итерации и по числу итераций, необходимых для нахождения решения при разной точности вычислений.

В третьей главе на базе типовой модели идеального вытеснения разработано математическое описание динамики электрохимической деструкции 03, содержащихся в СВ предприятий текстильной промышленности.

Для этого методом Брандона получена мультипликативная функция выхода по току АХ, которая имеет вид:

где / -плотностьтока, А/м2; С3 - концентрация 03, мг/л.

Чтобы решить систему дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих динамику электрохимической очистки, был выполнен переход к их конечно-разностной аппроксимации. С этой целью электролизёр условно был разделён на т частей равной длины. Каждая из таких частей ограничена поперечными длине реактора сечениями в точках зиа+1 (а = 1,2.....т).

Методом ПКП идентифицированы параметры в системе кинетических фавнений электролизёра, которая для сечения а имеет вид:

де г, а, г2а, Гз,а - скорости реакции по компонентам 1,2,3 в сечении а; С, С, -онцентрации 03 и АХ, соответственно (мг/л); Ьь Ь2, Ьз - константы скоро-ти соответствующих химических реакций; пь п2 - порядки реакции минера-изации по 03 и активному хлору; Ьа, ь5 - коэффициенты, компенсирующие элебания рН\ Р - постоянная Фарадея; /е - межэлектродное расстояние, эторое здесь и далее в расчётах было принято равным 0.007 м. Получен-ые значения параметров модели электролизёра приведены в табл. 1.

...... ь.м

Г ■

(1 )

Таблица 1. Коэффициенты математической модели электролизёра.

Коэф. Ь1Х104 Ь2х104 Ь3х104 ь4 ь5 П1 п2 а Р

Разм. (мг/л) • с"1 БЕЗРАЗМЕРНЫЕ

Знач. 1.09 1.1 2.18 1.48 4.21 1.09 0.81 0.24 7,

± д 0.05 0.08 0.11 0.1 0.25 0.08 0.04 0.02 0,

Примечание: параметр а характеризует долю неизвлекаемых 03 от их о

С -С

щей концентрации, т.е. а = —- .

¡ющ

Полученная система уравнений, описывающих динамику процеа очистки в электролизёре с учётом транспортного запаздывания имеет сл дующий вид:

ас

с

С,

л л

2 Д/

С -С

- + Г,

2Д/

Л

с1С

2 Д/

•+ г.

Л ¿С ,,,

с - с

^ У,»» ,

= -у—---+ г.

С,

Д/

- С

(2)

Л г

где х - время транспортного запаздывания (с). В данных расчётах полага; т = 20 с. Входящие в систему (2) /},я определены формулами (1) при на денных параметрах статической модели электролизёра.

Так как учитывали три компонента СВ (03, АХ и хлориды), то дх получения динамических характеристик процесса водообработки реша/ задачу Коши для системы (2) из Зт + 3 нелинейных обыкновенных дифф| ренциальных уравнений первого порядка при соответствующих начальнь условиях и различных значениях управляющих параметров процесса оч!

тки. Интегрирование дифференциальных уравнений математического 'писания реактора осуществлялось методом Рунге-Кутта 4-го порядка.

На основе исследования динамики электрохимической очистки СВ ри различных возмущающих факторах и параметрах управления электро-изом найдены оптимальные по критерию минимизации амплитуды и час-оты проскоков загрязнений режимы водообработки. Пример результатов сследований динамики электрохимической очистки СВ приведён на рис. 1.

2- »-о.

о

» 25 50 75 юо

1, % ОТ длины реактора

Рис. 1. Зависимость выходной концентрации 03, АХ и хлорид-ионов от времени очистки f (с), а и распределение концентрации 03 по длине

реактора и по времени очистки, 6. Начальная концентрация АХ равна 0, ионов хлора 500 мг/л. рН=7.43. Плотность тока 100 А/м2. Входная концентрация 03 равна 200 мг/л.

К рис. 1, а:-03; — АХ;---хлорид-ионы.

К рис. 1, 6: Сорг (мг/л) - концентрация 03; I - доля от общей длины реактора (%); ? (с) - время очистки. Начальная концентрация хлорид-ионов 500 мг/л.

б

ис. 1, а демонстрирует заметный выброс хлорид-ионов в первые 4 минуты метки. Распределение коцентрации загрязнений как во времени, так и по пине реактора показано на рис. 1, б в виде поверхности.

В главе 4 на основе проверки гипотезы о равенстве эксперимент! ной и расчетной функций распределения частиц жидкости по крите Вилькоксона установлено, что гидродинамический режим в гетероге! каталитическом реакторе очистки СВ, адекватно описывается ячее^ моделью с числом ячеек т = 6. Данный реактор работает в непрерыв режиме и представляет собой проточный трубчатый аппарат, переход процесс в котором описывается системой обыкновенных дифференци; ных уравнений материального баланса (3) при начальных условиях (4).

at т„

dC2l т „ „

7Г~ ~ ^Рг,вх ~ к2С 2Л dt г„

dt г„

= - (Сц - CL2) - ^'С,/1 •(AC,.,"' +klcv") + кС>/' at тп *

dC2 2 m „

~7. = )— к2С22

dt т„

С1С ; 2 ¡П

т = "(Сз,1 ~~ С3,:) ~ 2к}С22 dt г„

"dc.....................................ZZ__(3)

dC-,, m

dt тп

at тп

dC i

=f (С,,я - ) - ■(*с,л,"' +AC,.H-

dC2 „ tn „

Z = (C2m —C2m) — k2L2m ut т n

dC, „ m

—^ = — (сз. -'С, „)" 2£3C,

^^ ^ » j.m' j ¿.m

де I- время, с; к, ки к2, кз, Лз, т» - кинетические параметры модели: к -■дельная скорость окисления 03; /С1 - удельная скорость восстановления 0(; Лз - порядок реакции минерализации по АХ; т-\ - порядок реакции ми-юрализации по 03. Коэффициенты к2, к3 учитывают тот факт, что концен-рации компонентов СВ выражены в мг/л. Усреднённые значения коэффи-(иентов приведены в табл. 2.

Начальные условия для системы (3) имеют вид:

= С1,вх; с2./ = С2,вх; Сз,/ = Сз.вх (/=1,2.....т) при Г = 0 (4)

1олученные усреднённые параметры математической модели гетерогенно-аталитического реактора приведены в таблице 2.

Таблица 2. Усреднённые значения параметров математической модели гетерогенно-каталитического реактора.

Коэфф. К /с, кг к3 Пз /77,

'азмер. (мг/л) • с'1 (мг/л) • с1 (мг/л) • с"1 (мг/л) • с-1 БЕЗРАЗМЕРНЫЕ

Значен. 0.615 1.1x10-® 2.1 х 10"6 0.302 2.855 0.256

Показано, что модель электролизёра адекватно экспериментальным анным описывает деструкцию 03 активным хлором, а модель гетероген-о-каталитического реактора адекватно описывает деструкцию 03 продук-ами распада АХ в результате их окисления при использовании в качестве зтализатора пиролюзита. Проверка адекватности моделей была сделана утём проверки гипотезы о равенстве выборочной ковариационной матри-ы измерений Е и матрицы . которая согласно методу максимального равдоподобия в случае моделей с несколькими выходными характеристи-эми, определяется следующим образом: ]Г= )/(н-р ), где п - общее исло измерений; р - минимальное число опытов, необходимое для оценки

параметров модели; j = J' гДе u ~ номер опыта; ©

вектор-столбец параметров модели; е, - остатки, вычисляемые при анализ! значимости отдельных параметров модели; Т - символ транспонирования Для проверки гипотезы Н : Zi = Z использовали статистику Бартлетта.

Проверка воспроизводимости по критерию Кохрена эксперименталь ных данных, полученных из литературных источников, показала, что во опыты воспроизводимы. Общий объём выборки экспериментального мате риала для параметрической идентификации модели ПЭОСВ от 03 соста вил 369 численных значений. Вычисления прекращались при изменена величины функционала невязки на очередном шаге вычислений менее че( на 3 %. Экспериментальные данные распределены по нормальному закону

Для исследования динамики ПЭОСВ его математическое описани было представлено в виде системы уравнений, описывающих нестацис нарные режимы одновременно в обоих реакторах. Когда схема электрокг талитической очистки содержала рециркуляционные или байпасную связ расчёт динамических режимов осуществляли декомпозиционным методом.

В пятой главе предложена и программно реализована ССУ ПЭ0С1 от 03. С этой целью была использована интегрированная среда разработ ки Visual Basic 5. В задачи ССУ входит выполнение следующих функций опрос датчиков и ввод данных, оценивание входных сигналов, ситуативны выбор управляющих воздействий, вывод управляющих воздействий н оборудование и его техническая диагностика.

С учётом существующих экологических и технологических ограниче ний в качестве управляющих параметров выбраны: плотность тока; расхо, СВ; концентрация хлоридов на входе в электролизёр; коэффициенты ре циркуляции 1, рециркуляции 2 и байпассирования.

Совокупность всех сведений о структуре объекта управления и ег функционировании в данный момент времени будем называть текуще ситуацией. Под текущей подситуацией будем понимать определённу!

асть всей совокупности имеющихся сведений о структуре объекта управ-ения и его функционировании в данный момент времени. Текущую ситуа-ию, т.е. состояние оборудования, качество обработки воды и другие дан-ые о процессе очистки характеризуют входные сигналы ССУ.

ССУ предусматривает штатные и нештатные или аварийные ситуа-ии в работе очистных сооружений. Каждая ситуация определяется вход-ыми сигналами системы управления. Границы диапазонов входных сигна-ов ССУ для штатных ситуаций были зафиксированы исходя из требований качеству очистки и экспериментально полученных данных о процессе чистки СВ (рис. 2).

Штатные ситуации определены замкнутыми интервалами на рис.2, тобы более точно оценивать входные сигналы эти диапазоны были разуты на шесть равных пронумерованных поддиапазонов, а номера поддиа-ззонов были выбраны в качестве оценок величины входных сигналов, ештатные ситуации определены открытыми интервалами входных сигна-эв на рис. 2. Кроме того, к нештатным ситуациям, возможным для процес-а очистки СВ методом электрокаталитической деструкции относятся такие збытия как: короткое замыкание, остановка вентилятора, перегрев масла выпрямителях и прекращение подачи воды на их охлаждение.

Полный перебор всех возможных с точки зрения комбинаторики ком-1наций управляющих воздействий для каждой текущей ситуации не оп-авдан и не рационален из-за большой размерности такой задачи. Поэтому (ализ текущей ситуации был разбит на анализ подситуаций четырёх ти-)в. Принцип выбора управляющих воздействий для текущей ситуации по-1зан на рис. 3. Ввод и обработка входных сигналов в системе управления юисходит одновременно для каждой подситуации.

Периодически одновременно опрашиваются датчики для каждого :одного сигнала и, тем самым, задаются текущие значения переменных I - Х7. Оцениваются входные сигналы. Осуществляется конкатенация ачений переменных Х1, Х2, Х7; ХЗ, Х5; Х4, Х6. Порядок символов при

конкатенации соответствует приведенному выше порядку перечисле переменных.

НЕШТАТНЫЕ

О 6.9 Ш 7.3 XI

-►

0 I 370 I Т 590 1 Х2

0 I 220 I А 460 1 ХЗ

0 I 65 I т 270 1 Х4

0 I 245 I Н 310 1 Х5

0 I 0.5 1 Ы 0.8 1 Х6

0 I,. 950 1 Е 1200 I Х7 -►

I_I_I_

\ /

НЕШТАТНЫЕ

Рис. 2. Штатные и нештатные ситуации.

Х1 - рН в электролизёре. Концентрация, мг/л: Х2 - 03 на входе в электролизёр; ХЗ - 03 после электролизёра; Х4 - 03 после каталитическ реактора; Х5 - АХ после электролизёра; Х6 - АХ после каталитическоп реактора; Х7 - хлоридов после электролизёра.

Переменным Х1, Х2, Х7 соответствует подситуация типа Переменным Х4, Х6 соответствует подситуация типа 4. Переменным X: Х5 соответствует подситуация типа 3, причем переменной ХЗ поставлен соответствие еще и подситуация типа 2.

Рис. 3. Принцип выбора управляющих воздействий для текущей ситуации.

Блоки типа подситуаций выполняют качественное соответствие ме ду определенным набором входных сигналов и соответствующим им на£ ром управляющих воздействий. Параметры управления обозначены к переменные CONTROL 1 - CONTROL 6 и приведены в таблице 3. Поде туация типа 1 определяет набор параметров управления: CONTROL CONTROL 2, CONTROL 3, подситуация типа 2 параметр CONTROL 4, по ситуация типа 3 параметр CONTROL 5, а подситуация типа 4 параме CONTROL 6.

Числовые значения параметров управления определяются конкат нацией числовых значений входных сигналов. Например, числовые знач ния параметров управления CONTROL 1, CONTROL 2, CONTROL 3 опр деляются конкатенацией числовых значений Х1, Х2, Х7. Соответствие м жду входными сигналами и управляющими воздействиями для каждой по, ситуации задано в виде таблиц базы знаний ССУ, данные для которых п лучены в результате исследования динамики ПЭОСВ и экспертной инфо мации.

Таблица 3. Параметры управления.

Параметр Ограничения Обозначение

Плотность тока, А/м2 50 - 250 CONTROL 1

Концентрация хлоридов на

входе в электролизер, мг/л 350-4000 CONTROL 2

Расход сточной воды, м3/час 2.5-5 CONTROL 3

Коэффициент рециркуляции 1 0-1 CONTROL 4

Коэффициент байпассирования 0-1 CONTROL 5

Коэффициент рециркуляции 2 0-1 CONTROL 6

В состав ССУ входят операторы очистных сооружений, основног производства и технического отдела предприятия. Локальная вычислу

тельная сеть обеспечивает оперативный обмен информацией между операторами и своевременное оповещение персонала о нештатных ситуациях. Рекомендуемые действия в случае нештатных ситуаций записаны в базе знаний ССУ, которая имеет возможность расширения и систематического запоминания новой информации.

При выдаче на объект необходимых управлений возможны конфликты. Необходимость их разрешения возникает при появлении на объекте управления нарушений, устранение которых требует приложения к объекту конкурирующих управляющих воздействий. Поэтому возможные нарушения ПЭОСВ разбиты на группы с разными приоритетами, и в первую очередь устраняются нарушения группы с более высоким приоритетом.

Приложения содержат программные модули, разработанные для исследования динамики ПЭОСВ как объекта управления; примеры проверки воспроизводимости экспериментальных данных; программные модули для сравнения эффективности методов оптимизации программ Excel 7.0 и Ropud; копии документов, подтверждающих практическое значение выполненной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе исследования динамики ПЭОСВ для него предложена подсистема технической диагностики и технологическая схема, оптимальная по критерию минимизации амплитуды и частоты проскоков 03, что позволило создать ССУ, обеспечивающую эффективное управление при наличии больших возмущений.

2. Разработан и программно реализован алгоритм ситуационного управления процессом очистки СВ, базирующийся на использовании подсистемы диагностики и позволяющий автоматически реализовывать заданную последовательность технологических операций в регламентном режиме с коррекцией управления при возникновении нештатных ситуаций.

3. Синтезирована подсистема диагностики, позволяющая непрерывно с дить за текущим состоянием процесса очистки, обнаруживать возможк нарушения его нормального протекания путём опроса датчиков в контро ных точках технологической схемы. Подсистема диагностики содер> продукционные правила и матрицу причинно-следственных связей.

4. Разработаны нестационарные математические модели электрохими ского и гетерогенно-каталитического реакторов, с помощью которых исс. дована динамика очистки СВ от 03 в данных аппаратах и динам! ПЭОСВ. Полученная математическая модель объекта управления поз ляет прогнозировать качество воды для штатных ситуаций. В нештатн ситуациях работает подсистема диагностики.

5. Наиболее эффективным методом оптимизации из тех, которые реали ваны в программах Excel 7.0 и Ropud, показал себя метод ПКП, что мо» объяснить тем, что в нём, в отличие от методов программы Excel 7.0, за, ча поиска минимума функции сводится к решению уравнений и неравен« Куна-Таккера, а общая задача математического программирования к i следовательности следующих одна за другой подзадач квадратичного п| граммирования.

6. Синтезированная ССУ обеспечивает рациональные значения парам< ров управления при нормальной работе оборудования, а в случае возн новения аварийных ситуаций позволяет принимать заранее предусмотр< ные решения на основе результатов моделирования процесса очистм экспертной информации. Практическая ценность работы признана на за< дании НТС ОАО «Узор», а разработанное программное обеспечение С( передано представителям данного акционерного общества.

7. В диссертации изложены научно обоснованные технические разработ: внедрение которых может обеспечить решение важной прикладной зада - автоматизации ПЭОСВ текстильных предприятий от 03.

Основные положения диссертационной работы отражены в следу щих публикациях:

. Суханов IV!.Б., Холоднов В.А., Русинов Л.А., Алексеев М.И. Динамика [роцесса очистки сточной воды от органических загрязнений методом лектрохимической деструкции // Журнал прикладной химии. 1998. Т. 71. !ып. 6. С. 960-964.

. Суханов М.Б., Холоднов В.А., Островский Г.М., Алексеев М.И., Эль-эерс Р. Математическое описание и исследование процесса синтеза ак-ивного хлора в электрохимическом реакторе очистки сточных вод от орга-ических примесей // Труды молодых ученых. Часть II. СПБ.: СПбГАСУ, 997. С. 33-37.

. Суханов М.Б., Холоднов В.А., Островский Г.М., Алексеев М.И., Эльферс . Сравнение эффективности методов оптимизации программ Excel 7.0 5.0) и Ropud // Труды молодых ученых. Часть I. СПб.: СПбГАСУ, 1997. С. 0-45.

Суханов М.Б., Холоднов В.А., Русинов Л.А. Динамика электрокаталити-эской очистки сточных вод от органических загрязнений // Математические етоды в химии и технологиях ( ММХТ-11 ): Сб. тезисов докл. 11 Междуна-эд. науч. конф.: В 2-х т. Т. 2. Владим. гос. ун-т. Владимир, 1998. - С. 20910.

Суханов М.Б., Холоднов В.А., Островский Г.М., Волин Ю.М. Математиче-:ая модель электрохимического реактора очистки сточных вод от органи-;ских загрязнений II Тез. докл. Ill Международной электронной научной >нференции "Современные проблемы информатизации". Секция: Модели, ¡хнологии и системы управления в промышленности. - Воронеж: Изд-во эронежского педуниверситета, 1998. С. 42-43.

Автоматизация и контроль в системах управления процессами очистки очных вод / Суханов М.Б., Холоднов В.А. .: СПб госуд. технол. ин-т. -16, 1997. - 6 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

Обзор новых электрохимических технологий очистки сточных вод от ор-нических примесей / Суханов М.Б. , Холоднов В.А. , Алексеев М.И. .: СПб суд. технол. ин-т. - СПб, 1997. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

8. Sirenek V.A., Sidorov V.A., Sukhanov M.B., Cheremisin V.l., Holodno For calculation of contaminants propagation in reservoirs // The 2nd Intern; Youth Environmental Forum Ecobaltica'98. 22-26 June 1998. Abstracts St. Petersburg, 1998. - P. 18.

9. Современные компьютерные технологии методов нелинейного прс мирования для учебного процесса / В.А. Холодное, М.Б. Суханов, Г.М ровский, Ю.М. Волин, Р. Эльферс. Тез. докл. на Междунар. конф. "С менные технологии обучения". - СПб.: Издательско-полиграфический ТЭТУ, 1997. С.109-110.

10. Об одной экспертной системе для управления производственным! цессами в реальном масштабе времени / Суханов М.Б., Холодное В./ синов Л.А., Дроздова М.А.: СПб госуд. технол. ин-т. - СПб, 1997. -Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

11. Алгоритм управления нестационарной ХТС очистки сточных вод, ванный на теории нечётких множеств / Суханов М.Б., Холодное В.А., нов Л.А., Алексеев М.И. : СПб госуд. технол. ин-т. - СПб, 1997. - 9 с. -1 ВИНИТИ 27.03.97.

12. Сиренек В.А., Сидоров В.А., Суханов М.Б. О вероятностном рец уравнений волновой модели продольного перемешивания Н Матемг ские методы в химии и технологиях ( ММХТ-11 ): Сб. тезисов докл. 1 ждународ. науч. конф.: В 2-х т. Т. 1, Владим. гос. ун-т. Владимир, 1998 34-36.

13. Экологизация технологии и условия оптимизации технологич систем с учетом экологических требований / Суханов М.Б., Холоднов Суханов Б.М, Алексеев М.И., Грун Г., Эльферс Р.: СПб госуд. технол. i СПб, 1997. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава 1. Анализ процессов очистки сточных вод как объектов управления и автоматизации

1.1. Очистка сточной воды от органических загрязнений методом электрокаталитической деструкции.

1.2. Экономические аспекты водообработки.

1.3. Показатели качества очистки сточной воды.

1.4. Типовые схемы автоматизации процесса.

1.5. Интеллектуальные системы и информационные технологии для управления процессами очистки сточной воды.

1.6. Описание объекта автоматизации (установка электрокаталитической очистки сточной воды ОАО «Узор»).

Выводы по главе 1.

Глава 2. Выбор методов математического программирования, используемых при моделировании и оптимизации процесса электрокаталитической очистки.

2.1. Оптимизация химико-технологических процессов и систем средствами современных программных продуктов.

2.2. Методы оптимизации в программных продуктах.

2.3. Сравнение эффективности методов математического программирования программ Excel 7.0 и Ropud.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Моделирование и поиск оптимальных управляющих параметров процесса электрохимической очистки сточной воды.

3.1. Основные математические подходы, используемые для описания динамики элементов ХТС.

3.2. Математическое описание синтеза активного хлора.

3.3. Идентификация параметров математической модели электролизёра в статике.

3.4. Проверка адекватности математического описания электрохимического реактора.

3.5. Построение нестационарной модели электролизёра и исследование динамики электрохимической очистки сточной воды

Выводы по главе 3.

Глава 4. Моделирование электрокаталитической очистки сточной воды от органических загрязнений.

4.1. Исследование гидродинамического режима в гетерогенно-каталитическом реакторе.

4.2. Статическая модель гетерогенно-каталитического реактора очистки сточной воды от органических загрязнений.

4.3. Проверка адекватности модели каталитического реактора

4.4. Динамика очистки сточной воды от органических загрязнений в каталитическом реакторе с пиролюзитом.

4.5. Динамика электрокаталитической очистки сточной воды от органических загрязнений.

4.6. Выбор управляющих параметров процесса очистки сточной

Выводы по главе

Глава 5. Синтез системы ситуационного управления процессом электрокаталитической очистки сточной воды от органических загрязнений

5.1. Анализ входных сигналов.

5.2. Ограничения на параметры управления процессом очистки

5.3. Правила выбора управляющих воздействий.

5.4. Структура системы управления и её программная реализация.

Выводы по главе 5.

Актуальность работы. Ориентация промышленности на предотвращение аварийных сбросов органических загрязнений (03) и создание замкнутых производственных циклов с оборотным водоснабжением стимулируют работы по автоматизации процессов очистки промышленных сточных вод (СВ). Решению этой сложной проблемы способствует разработка системы ситуационного управления (ССУ) процессом электрокаталитической очистки (ПЗОСВ) и исследование динамических режимов водообработки.

Основными 03 текстильной промышленности являются ароматические и гетероциклические соединения, сульфопроизводные, высокомолекулярные соединения, целлюлоза, сероуглерод и детергенты. Эффективность электрокаталитической очистки СВ текстильных производств в большой степени зависит от качества управления процессом обработки воды.

Как объект управления ПЭОСВ характеризуется сложной взаимосвязью входных и выходных параметров, наличием рециркуляционных связей, зависимостью скорости процесса от состояния катализатора, взрывоопас-ностью, а также значительными колебаниями расхода потоков поступающей на очистные сооружения СВ и непостоянством её состава.

ПЭОСВ нашёл применение в отечественной промышленности сравнительно недавно и как объект управления изучен недостаточно. Отсутствует оперативный контроль состояния катализатора, что вынуждает рассматривать его как неконтролируемое возмущающее воздействие. Нет достаточной информации о статике и полностью отсутствует информация о динамике ПЭОСВ.

Эффективное управление ПЭОСВ возможно лишь на основе использования системы, учитывающей текущее состояние процесса и способной оперативно реагировать на возможные отклонения характеризующих его параметров. Решения по управлению должны формироваться на основе теоретических знаний о процессе, формализованных в его математической модели, находящейся в базе знаний системы. Целесообразно также использование экспертной информации, что особенно ценно в аварийных ситуациях.

Учитывая, что традиционные способы управления ПЭОСВ оказываются недостаточно эффективными, допуская проскоки концентрированных 03, актуальное значение имеет исследование динамики обработки воды методом электрокаталитической деструкции и разработка соответствующих алгоритмов диагностики и управления.

Целью диссертации является повышение эффективности ПЭОСВ текстильных производств путём разработки для него основанной на знаниях ССУ и исследования динамики электрокаталитической деструкции 03.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• Выполнить анализ процессов очистки СВ как объектов управления и автоматизации.

• Провести статистическую обработку экспериментальных данных с целью проверки их воспроизводимости.

• На основе результатов исследования динамики электрокаталитической деструкции и экспертной информации оптимизировать технологическую схему процесса водообработки;

• Разработать систему управления ПЭОСВ текстильных производств от 03.

Методы исследования. Методы математического моделирования и системного анализа, теория управления и её раздел - ситуационное управление, математическая статистика.

На защиту выносятся: 1. ССУ электрокаталитической очисткой СВ текстильных производств от 03 и её программная реализация в интегрированной среде разработки Visual Basic 5.0.

2. Нестационарные математические модели электрохимического и гетеро-генно-каталитического реакторов очистки СВ от ОЗ.

3. Результаты и методика исследования динамики процесса электрокаталитической деструкции 03 как объекта управления.

4. Результаты сравнения эффективности методов оптимизации программ Excel 7.0 и Ropud, которые позволили идентифицировать параметры модели ПЭОСВ.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1. Предложена и программно реализована ССУ ПЭОСВ, обеспечивающая эффективное управление при наличии больших возмущений.

2. На основе экспертной информации и результатов моделирования процесса очистки сделан выбор значений параметров управления в штатных и нештатных ситуациях.

3. Предложен метод разработки ССУ ПЭОСВ в интегрированной среде Visual Basic 5.0.

4. Предложена методика идентификации параметров модели процесса очистки СВ в электролизёре методом последовательного квадратичного программирования (ПКП).

5. Сформирована база знаний ССУ процессом очистки СВ на основе экспертной информации и результатов исследования динамики электрокаталитической деструкции 03.

Достоверность сформулированных научных положений и выводов подтверждена: проверкой воспроизводимости экспериментальных данных; применением надёжного математического аппарата; проверкой адекватности разработанных математических моделей экспериментальным данным, апробацией на различных международных конференциях.

Практическая значимость. Синтезированная ССУ обеспечивает рациональные значения параметров управления при нормальной работе оборудования, а в случае возникновения аварийных ситуаций позволяет принимать заранее предусмотренные на основе результатов моделирования процесса очистки и экспертной информации решения. Практическая ценность работы признана на заседании НТС ОАО «Узор», а разработанное программное обеспечение ССУ передано представителям данного акционерного общества.

Разработанная методика моделирования реакторов электрокаталитической очистки СВ от 03 позволяет рассчитывать управляющие параметры процесса водообработки и прогнозировать качество очистки. Эта методика может быть применена на различных предприятиях текстильной промышленности (фабрика «Маяк», швейном объединении имени Володарского и др.).

Разработанное математическое и программное обеспечение, предназначенное для расчёта и управления ПЭОСВ от 03 внедрено в учебный процесс на кафедре математического моделирования и оптимизации химико-технологических процессов при выполнении курсовых работ студентов 4-го курса, обучающихся по специальности 21.02.00 (Автоматизация технологических процессов и производств) и в учебном процессе технического университета Гамбург-Харбург (Германия).

В Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете лекции и практические занятия с использованием результатов настоящего исследования проводились для студентов, обучающихся по специальности "Водоснабжение, канализация, рациональное использование и охрана водных ресурсов".

Апробация. Результаты диссертации докладывались на научно-техническом совете ОАО «Узор», на международных и всероссийских конференциях, связанных с проблематикой работы, в том числе: на 51-ой Международной конференции молодых учёных (апрель 1997 г., Санкт-Петербург); на 2-ом Международном молодёжном форуме «ЕсоЬаШса'98» (22-26 июня 1998, Санкт-Петербург, 1998); на 11-ой Международной научной конференции «Математические методы в химии и технологиях» (2-5 июня 1998 г., Владимир); на III Международной электронной научной конференции «Современные проблемы информатизации» (секция: модели, технологии и системы управления в промышленности, 1998 г., Воронеж) ; на Международной конференции «Современные технологии обучения» (20 мая 1997 г., Санкт-Петербург) ; на Всероссийской конференции «Философия и цивилизация» (30-31 октября 1997 г., Санкт-Петербург).

Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в 14 научных работах, из которых 13 опубликованы и 1 работа принята к печати.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе исследования динамики ПЭОСВ для него предложена подсистема технической диагностики и технологическая схема, оптимальная по критерию минимизации амплитуды и частоты проскоков 03, что позволило создать ССУ, обеспечивающую эффективное управление при наличии больших возмущений.

2. Разработан и программно реализован алгоритм ситуационного управления процессом очистки СВ, базирующийся на использовании подсистемы диагностики и позволяющий автоматически реализовывать заданную последовательность технологических операций в регламентном режиме с коррекцией управления при возникновении нештатных ситуаций.

3. Синтезирована подсистема диагностики, позволяющая непрерывно следить за текущим состоянием процесса очистки, обнаруживать возможные нарушения его нормального протекания путём опроса датчиков в контрольных точках технологической схемы. Подсистема диагностики содержит продукционные правила и матрицу причинно-следственных связей.

4. Разработаны нестационарные математические модели электрохимического и гетерогенно-каталитического реакторов, с помощью которых исследована динамика очистки СВ от 03 в данных аппаратах и динамика ПЭОСВ. Полученная математическая модель объекта управления позволяет прогнозировать качество воды для штатных ситуаций. В нештатных ситуациях работает подсистема диагностики.

5. Наиболее эффективным методом оптимизации из тех, которые реализованы в программах Excel 7.0 и Ropud, показал себя метод ПКП, что можно объяснить тем, что в нём, в отличие от методов программы Excel 7.0, задача поиска минимума функции сводится к решению уравнений и неравенств Куна-Таккера, а общая задача математического программирования к последовательности следующих одна за другой подзадач квадратичного программирования.

6. Синтезированная ССУ обеспечивает рациональные значения параметров управления при нормальной работе оборудования, а в случае возникновения аварийных ситуаций позволяет принимать заранее предусмотренные решения на основе результатов моделирования процесса очистки и экспертной информации. Практическая ценность работы признана на заседании НТС ОАО «Узор», а разработанное программное обеспечение ССУ передано представителям данного акционерного общества.

7. В диссертации изложены научно обоснованные технические разработки, внедрение которых может обеспечить решение важной прикладной задачи -автоматизации ПЭОСВ текстильных предприятий от ОЗ.

1. Аладьев В.З. Введение в среду пакета Mathematica 2.2. M.: Информ. -издат. дом «Филин», 1997. - 362 е.: ил.

2. Алексеев М.И., Краснобородько И.Г., Баймашёв Ю.Н. Очистка сточных вод автономных объектов // Водоснабжение и санит. техника. 1990. - № 3. -С. 19-22.

3. АСУ ТП получения 1,2 -дихлорэтана на Стерлитамакском АО «Каустик» / C.B. Бурдыгина, В.А. Бершов, В.Н. Горин и др. // Соврем, технологии автоматизации. 1997. - № 4. - С. 34-38.

4. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1985. - 327 с.

5. Банди Б. Методы оптимизации: Вводный курс. М.: Радио и связь, 1988. - 128 е.: ил.

6. Булгаков С.А. Система программного управления и регулирования температуры в газовых печах // Соврем, технологии автоматизации. 1997. -№ 4. - С. 70-72.

7. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления с использованием нечеткой логики. Уфа: УГАТУ, 1995. - 99 с.

8. Васильев Г.В., Ласков Ю.М., Васильева Е.Г. Водное хозяйство и очистка сточных вод предприятий текстильной промышленности. М.: Лёгкая индустрия, 1976. - 224 с.

9. Волин Ю.М., Масчева Л.А., Островский Г.М. Комплекс программ РОСС-1990 для расчета и оптимизации химико-технологических систем // Теоре-тич. основы хим. технологии. 1992. - Т.26, № 1. - С. 114-115.

10. Волновая модель продольного перемешивания. / K.P. Вестертерп, В.В. Дильман, А.Е. Кронберг, А. Беннекер // Теоретич. основы хим. технологии. -1995.-Т. 29, №6.- С. 580-587.

11. Гордин И.В. Технологические системы водообработки: Динамическая оптимизация. Л.: Химия, 1987. - 264 с.

12. Гордин И.В., Манусова Н.Б., Смирнов Д.Н. Оптимизация химико-технологических систем очистки промышленных сточных вод. Л.: Химия, 1977.- 176 с.

13. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1996 г.» // Зеленый мир. 1997. - № 24. - С. 4.

14. Громов Ю.Ю., Кафаров В.В., Матвейкин В.Г. Задачи управления объектами химической технологии с использованием теории нечетких множеств // Теоретич. основы хим. технологии. 1995. - Т. 29, № 5. - С. 548-552.

15. Димитров В.И. Простая кинетика. Новосибирск: Наука, 1982. - 382 с.

16. Долголаптев В.Г. Работав Excel 7.0 для Windows 95 на примерах .-М.: Бином, 1995. 384 с.

17. Емельянов C.B., Коровин С.К. Новые типы обратной связи: Управление при неопределенности. М.: Наука, Физматлит, 1997. - 352 с.

18. Зайцев A.B. Новый уровень интеграции систем управления производством // Соврем, технологии автоматизации. 1997. - № 1. - С. 22-26.

19. Ильин Ю.А., Игнатчик B.C., Переверзев А., Зелик Л., Гоухберг М. Управление технологическими процессами очистки сточных вод // Тез. докл. Международ, научно-практич. симп. «Финский залив 96». - СПб., 1996. - С. 82-85.

20. К вопросу интенсификации электрокаталитической очистки сточных вод от органических красителей и ПАВ. / Краснобородько И.Г., Моносов Е.М., Кузнецов В.В. и др. // Способы очистки и очистные сооружения для промышленных сточных вод. Л., 1987. - С. 69-75.

21. Канализация населённых мест и промышленных предприятий / Лихачёв Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А. и др.: Под общ. ред Сомохина В.Н. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Стройиздат, 1981. - 639 с. (Справ, проектировщика).

22. Капитанова Л., Локотков А., Туганов Б. АСУ ТП канализационных насосных станций водоочистных сооружений // Соврем, технологии автоматизации. 1998. - № 1. - С. 60-63.

23. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -4-е изд., перераб., доп. М.: Химия, 1985. -448 с.

24. Козуб Г.А., Тарасевич Ю.И., Дорошенко В.Е. Применение двухступенчатой пенной флотации в технологии очистки сточных вод текстильных предприятий // Химия и технология воды. 1996. - Т. 18, № 3. - С. 313-322.

25. Комиссия ООН по устойчивому развитию: пять лет надежды // Зеленый мир. 1997. - №23. - С.5-7.

26. Комягин В.Б. Программирование в Excel 5 и Excel 7 на языке Visual Basic. М.: Радио и связь, 1996. - 320 е.: ил.

27. Краснобородько И.Г. Деструктивная очистка сточных вод от красителей.-Л.: Химия, 1988.- 192 с.

28. Краснобородько И.Г. Моделирование и оптимизация системы электрокаталитической очистки сточных вод от красителей и ПАВ // Шестая Всесоюз. конф. "Математические методы в химии": Тез. докл. Новочеркасск, 1989. -С.106.

29. Ксенофонтов Б.С. Химия и основы технологии очистки воды: Уч. пособие. М.: МИЭТ(ТУ), 1997. - 91 с.

30. Кузнецов В.В. Комбинированная электро-каталитическая очистка сточных вод от красителей и ПАВ: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Ленингр. инж.-строит. ин-т. Л., 1986. - 21 с.

31. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. -СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1997. 384 с.

32. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. -М.: Химия, 1984. 448 с.

33. Манусова Н.Б., Смирнов Д.Н., Фролов С.И. Автоматизация процессов очистки сточных вод в текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1979.-239 с.

34. Митичкин С.Ю., Кронберг А.Е., Дильман В.В. О расчёте трубчатого гетерогенного реактора с нелинейной химической кинетикой. // Журн. прикладной химии. 1988. - № 6. - С. 410.

35. Михлевский A.A. Информационно-управляющая система парового котла // Соврем, технологии автоматизации. 1997. - № 4. - С. 74-78.

36. Моделирование водохозяйственных систем ( экономический и экологический аспекты ) / Под ред. Пряжинской В.Г. М.: ИВП РАН, 1992. - 350 с.

37. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975. - 200 с.

38. Мозгалевский A.B., Койда А.Н. Вопросы проектирования систем диагностики. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд., 1985. - 111 с.

39. Моносов Е.М. К вопросу интенсификации деструктивной очистки сточных вод от органических загрязнений // Извлечение из сточных вод и использование ценных веществ в системах водоотведения. Межвуз. темат. сб. тр. -Л.: ЛИСИ, 1986. С. 74-77.

40. Моносов Е.М. Оптимизация технологии электрокаталитической очистки сточных вод от красителей и ПАВ. Автор. . канд. техн. наук. Л., 1988. - 20 с.

41. Mathcad 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчёты в среде Windows 95. / Перевод с англ. М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1996. - 712 с.

42. Назаров Б.Г., Фазуллина Э.П., Родионов А.И. Обесцвечивание озоном сточных вод красильно-отделочных производсв // Химия и технология воды. -1981. Т. 3, №6,- С. 532-534.

43. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему? М.: Энергоатом-издат, 1991. - 284 с.

44. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.-312 с.

45. Обзор новых электрохимических технологий очистки сточных вод от органических примесей / Суханов М.Б., Холоднов В.А., Алексеев М.И.: СПб госуд. технол. ин-т. СПб, 1997. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

46. Обзор современных технологий очистки сточных вод от органических загрязнений / Суханов М.Б. , Холоднов В.А., Алексеев М.И.: СПб госуд. технол. ин-т. СПб, 1997. - 16 с. - Деп. в ВИНИТИ 27.03.97.

47. Основы технической диагностики / Под ред. П.П. Пархоменко. Кн.1. -М.: Энергия, 1976. 462 с.

48. Островский Г.М., Волин Ю.М., Головашкин Д.В. Алгоритм гибкости и оптимизация химико-технологических систем в условиях частичной неопределённости исходной физико-химической информации //Докл. РАН. 1994. -Т. 339, № 6. - С. 782-784.

49. Островский Г.М., Волин Ю.М., Головашкин Д.В. Новый алгоритм оценки экологической безопасности химико-технологического процесса // Аэрозоли. -1995.-Т.1, №2.-С.104.

50. Погорелов А.Г. Обратные задачи нестационарной химической кинетики: (системный подход) / Отв. ред. В.В. Кафаров. М.: Наука, 1988. - 389 с.

51. Полак Л.С., Гольденберг М.Я., Левицкий A.A. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Наука, 1984. - 280 с.

52. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект основа новой информационной технологии. - М.: Наука, 1988. - 278 с.

53. Поспелов Д.А. Большие системы. Ситуационное управление. М.: Знание, 1975.-64 с.

54. Поспелов Д.А. и др. Диалоговые системы в АСУ. М.: Энергоатомиз-дат, 1983.-206 с.

55. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления.- М.: Энергоиздат, 1981.-231 с.

56. Поспелов Д.А. Ситуационное управление, теория и практика: Сб. статей . / Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Науч. Совет по комплекс, пробл. «Кибернетика» АН СССР, 1980. - 179 е., ил. - ( Вопросы кибернетики / АН СССР; Вып. 68 ).

57. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Новый виток развития // Теория и системы управления. 1995. - № 5. - С. 152-159.

58. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: Теория и практика. М.: Наука, 1986. - 284 с.

59. Поспелов Д.А. Теория и практика ситуационного управления Сб. статей . Под ред. Поспелова Д.А., Захарова В.Н. М.: Сов. радио, 1977. - 176 с.- Науч. Совет по комплекс, пробл. «Кибернетика», ( Вопросы кибернетики / АН СССР; Вып. 18 ).

60. Потемкин В.Г. Система MATLAB: Справочное пособие. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1997.-350 с.

61. Прасолов A.B. Аналитические и численные методы исследования динамических процессов. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1995.- 148 с.

62. Прикладные нечеткие системы: Пер. с япон. / К.Асаи, Д. Ватага, С. Иваи и др.; под редакцией Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугэно. М.: Мир, 1993. -368 е., ил.

63. Присяжный В.Д., Кузьминский Е.В., Пацюк Ф.Н., Слипченко A.B. Механизм образования активного хлора при бездиафрагменном электролизере хлоридных растворов // Химия и технология воды. 1996. - Т. 18, № 3. - С. 237 - 242.

64. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. - 464 с.

65. Протодьяконов И.О., Муратов О.В., Евлампиев И.И. Динамика процессов химической технологии. Л.: Химия. Ленингр. отделение, 1984. - 304 с.

66. Пряжинская В.Г. Современные методы управления качеством речных вод урбанизированных территорий // Водные ресурсы. 1996. - Т. 23, № 2. -С. 170.

67. Пятницкий Ю.И., Голодец Г.И., Скробилина Г.Т. Зависимость активности и селективности окисления ароматических соединений от величины энергии связей кислород-катализатор // Кинетика и катализ. 1976. - Т. 27, № 1. - С. 148-154.

68. Реклейтис Г, Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 349 с.

69. Реклейтис Г, Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 320 с.

70. Реселман Б. Использование Visual Basic 5: Пер. с англ. К.; М.; СПб.: Издат. Дом "Вильяме", 1998.-456 е.: ил.

71. Ротинян А.Л., Филатов В.П., Цибизов Г.В. Оптимизация производства хлора (диафрагменный метод). М.: Химия, 1980. - 272 е., ил.

72. Сиренек В.А., Суханов М.Б., Сидоров В.А., Холоднов В.А. Вероятностный способ решения нелинейных гиперболических уравнений массоэнерго-переноса // Там же. С. 37.

73. Ситуационное управление и семиотическое моделирование: Сб. статей. / Науч. ред. Поспелов Д.А. М.: Науч. Совет по комплекс, пробл. «Кибернетика» АН СССР, 1983. - 135 с. - (Вопросы кибернетики / АН СССР; Вып. 100).

74. Слипченко A.B., Максимов В.В., Кульский Л.А. Современные малоиз-нашиваемые аноды и перспективы развития электрохимических технологий водообработки // Химия и технология воды. 1993. - Т. 15, № 3. - С. 180-231.

75. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1985. - 309 с.

76. Смирнов О.В., Смирнова Л.Ф. Об обезвреживании водных растворов фосфорорганических ядохимикатов // Журн. прикладной химии. 1997. - Т. 70. - Вып. 11. - С. 1928-1930.

77. Сорокин С.А. Windows // Соврем, технологии автоматизации. 1997. -№2.-С. 18-20.

78. Сорокин С.А. Как много ОС РВ хороших . // Соврем, технологии автоматизации. 1997. - № 2. - С. 7-11.

79. Сорокин С.А. Системы реального времени // Соврем, технологии автоматизации. 1997. - № 2. - С. 22-29.

80. Справочник по очистке природных и сточных вод / Л.Л. Пааль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин. М.: Высш. шк., 1994. - 336 с.

81. Справочник проектировщика АСУ ТП / Под ред. Г.Л. Смилянского. М.: Машиностроение, 1983. - 527 е.: ил.

82. Суханов М.Б., Холоднов В.А., Островский Г.М., Алексеев М.И., Эльферс Р. Сравнение эффективности методов оптимизации программ Excel 7.05.0) и Ropud // Труды молодых ученых. Часть I. СПб.: СПбГАСУ, 1997. - С. 40-45.

83. Суханов М.Б., Холоднов В.А., Русинов Л.А., Алексеев М.И. Динамика процесса очистки сточной воды от органических загрязнений методом электрохимической деструкции // Журн. прикладной химии. 1998. - Т. 71. - Вып. 6. - С. 960-964.

84. Сущенко A.A. Принципы построения систем оптимального управления технологическими процессами дефекосатурации // Управляющие системы и машины. 1997. - № 4/5. - С. 64-72.

85. Тарасова Т.В., Лукас Димакас, Невский A.B., Диони Баутиста. Получение коагулянтов для очистки сточных вод текстильных предприятий // Известия вузов. Серия «Химия и химическая технология». 1997. - Т. 40. - Вып. 3. - С. 55-57.

86. Тешаев А., Саидаминов И., Шоимов Ш. Справочник по очистке природных и сточных вод. Душанбе: Ирфон, 1985. - 175 с.

87. Туманова Т.А., Флис И.Е. Физико-химические основы отбелки целлюлозы: Химические и физико-химические свойства хлора и его кислородных соединений. М.: Лёгкая промышленность, 1972. - 262 с.

88. Тыугу Э.Х. Концептуальное программирование. М.: Наука, 1984. -255 с.

89. Управление производством при нечеткой исходной информации / P.A. Алиев, А.Э. Церковный, Г.А. Мамедова. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 240 е.: ил.

90. Управление техническим состоянием динамических систем. / А.И. Бу-равлёв, Б.И. Доценко, И.Е. Казаков; Под общ. ред. И.Е. Казакова. М.: Машиностроение. 1995. - 239 с.

91. Фиошин М.Я., Смирнова М.Г. Электрохимические системы в синтезе химических продуктов. М.: Химия, 1985. - 256 с.

92. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1982. - 534 е.: ил.

93. Холоднов В.А., Хартманн К., Черемисин В. Моделирование динамических режимов ХТОУ с нечетким алгоритмом управления // Тез. докл. 4-ой Всеросс. конф. «Динамика процессов и аппаратов химической технологии» -Ярославль: Изд. ЯГТУ, 1994. Т. 2. - С. 9.

94. Шалыто A.A. SWITCH-технология. Алгоритмизация и программирование задач логического управления. СПб.: Наука, 1998. - 628 с.

95. Шварце X., Хольцгрефе Г.-В. Использование компьютеров в регулировании и управлении: Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 176 е.: ил.

96. Швехгеймер М.-Г.А., Кобраков К.И. Органическая химия. М.: Высш. шк., 1994. - 543 с.

97. Эберт К., Эдерер X. Компьютеры. Применение в химии: Пер. с нем. -М.: Мир, 1988.-416 с.

98. Экологические проблемы Северо-Запада России и пути их решения / Под редакцией С.Г. Инге-Вечтомова, К.Я. Кондратьева, А.К. Фролова. СПб.: ЗАО «Виктория - Специальная литература», 1997. - 528 с.

99. Якименко Л.М. Электрохимические процессы в химической промышленности. М.: Химия, 1981. - 280 с.

100. Якименко Л.М., Серышев Г.А. Электрохимические процессы в химической промышленности: Электрохимический синтез неорганических соединений. М.: Химия, 1984. - 160 с.

101. Яковлев С.В., Краснобородько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1987. - 312 с.

102. Angeii С., Chatzinikolaou A. An expert system approach to fault diagnosis in hydraulic system // Expert syst. 1995. - V. 12, N 4. - P. 323 - 329.

103. Adiabatic UT-3 thermochemical process for hydrogen production / Sakurai M., Bilgen E., Tsutsumi A., Yohida K. // Intern. Journal Hydrog. Energy (UK). -1996. Vol. 21, N 10. - P. 865-870.

104. Berna T.J., Locke M.H., Westerberg A.W. A New Approach To Optimization of Chemical Processes // The American Institute of Chemical Engineers Journal. 1980. - V.26, Nr. 1. - P.37 - 43.

105. Biegler, L.T.; Hughes, R.R. Infeasible Path Optimization with Sequantial Modular Simulators // The American Institute of Chemical Engineers Journal. -1982 a.-V.28.-P.994.

106. Biegler L.T., Oliveira N.M.C. Constrained handling and stability properties of model predective-control // The American Institute of Chemical Engineers Journal. 1994. - V. 40, Nr. 7. - P. 1138-1155.

107. Boting Yang, Kecun Zhang, Zhaoyong You. A successive quadratic programming method that uses new correction for search directions // J. Comp. Appl. Math. 1996.-V. 71, Nr. 1.-P. 15-31.

108. Chen, H.-S.; Stadtherr, M.A. A Simultaneous-Modular Approach to Process Flowsheeting and Optimization // The American Institute of Chemical Engineers Journal. 1985. - V.31, Nr. 11. - P. 1843-1881.

109. Danilin Yu.M. Sequential quadratic programming and modified Lagrange function // Kibern. Sist. Anal. ( Ukraine ). 1994. - V. 30, Nr. 5. - P. 51-67.

110. Danilin Yu.M. Sequential quadratic programming with step control using the Lagrange function // Cybern. Syst. Anal. ( USA ) 1994. - V. 30, Nr. 3. - P. 371-377.

111. Dankverts P.V. Continuous Flow Systems. Distribution of Residence Times. // Chemical Engineering Science. 1953. - V. 2, N. 1. - P. 1127-1134.

112. Dhurjati P.S., Lamb D.E., Chester D. Experience in the development of an expert system for fault diagnosis in a commercial scale chemical process // Computer aided process operations. Amsterdam: Elsivier, 1987. - P. 589-625.

113. Futterer E., Munsch M. Flow-Sheeting-Programme für die Prozeßsimulation // Chem.-lng.-Tech. 1990. - B.62, Nr.1.- S. 9-16.

114. Handbook of Intelligent Control: Neural, Fuzzy and Adaptive Approaches. Ed.: David A. White, Donald A. Sofge: Van Nostrand Reinhold. N.Y., 1992. -568 p.

115. Hartmann K. u. a. Analyse und Steurung von Prozessen der Stoffwirtschaft. Berlin: Akademie-Verlag; Leipzig; VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1971.-315 S.

116. Hunt K.J., Sbarbaro D., Zbikowski R. et all. Neural networks for Control Systems. A Survey // Automatica. 1992. - V. 28, № 6. - P. 907.

117. Ingham J., Dunn I.J., Heinzle E., Prenosil J.E. Chemical Engineering Dynamics. Modelling with PC Simulation. Weinheim, New York, Basel, Cambridge, Tokio. - 1994. - 700 p.

118. Locke M.H., Westerberg A.W., Edahl R.H. Improved Successive Quadratic Programming Optimization Algorithm for Engineering Design Problems // The

119. American Institute of Chemical Engineers Journal. 1983. - V.29, Nr. 5. - P. 871-874.

120. Locke M.H., Westerberg A.W. The ASCEND-II System A Flowsheeting Application of a Successive Quadratic Programming Methodology // AlChE Ann. Meet. Los Angeles. Paper No. 23c. - 1982. - P. 254.

121. Maciej Szafarczyk ( Ed.) Automation supervision in manufacturing. London: Springer-Verlag, 1994. 134 p.

122. Menezes N., Baldick R., Pileggi L.T. / A sequential quadratic programming approach to concurent gate and wiresizing // 1995 IEEE / ACM Intern. Conf. on Сотр. Aided Design. San Jose, USE, 5-9 Nov. 1995. - P. 95.

123. Microsoft Corporation. Компьютерные сети. Учебный курс / Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997,- 696 с.

124. Novotny, A. Capodaglio and H. Jones. Real time control of wastewater treatment operations. // Wat. Sci. Tech. V. 25, N 4-5. - 1992. - Pp. 89-101.

125. Ostrovsky G. M., Volin Yu. M., Golovashkin D.V. Optimization of Chemical Processes under Unsertantly // 3 rd UNAM-Cray Supercomputing Conference.-Mexico, 1996. P. 274.

126. Otto P. Application of artificial intelligence methods in automated knowleadge acquisition for advisory and expert systems in process control // Mes-sen, Steuern, Regeln. 1990. - Bd. 33, H. 8. - S. 367 - 371.

127. Powell M. J. D. A fast algorithm for nonlineary constrained optimization and calculations // Numeral Analysis. 1978. - N 1. - P. 144- 157.

128. Powell M.J.D. Algorithms for nonlinear constraints that use lagrangian functions // Mathematical Programming. 1978. - V. 14. - P. 224-228.

129. Ragsdell K.M., Root R.R., Gabriele G.A. Newton's Method: A Classical Technique of Contemporary Value // ASME Design Technol. Transfer Conf. Proc., N.Y. October, 1974. P. 137.

130. Rijnsdorp, John E. Integrated process control and automation. Amsterdam: Elsevier, 1991.-424 p.

131. Rustem B. Two-step and three-step Q-superlinear convergence of SQP methods // J. Optim. Theiry Appl. 1994. - V. 83, Nr. 3. - P. 613-619.

132. Schittkowski K. Test examples for nonlinear programming codes // Ann. of operations Research. 1985. - V.5, N 6. - P. 458.

133. Schittkowski K. Nonlinear programming codes: Information, Tests, Performance ( Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems ). Springer-Ferlag, 1980.-242 p.

134. Tamura M., Kobayaski Y. Application of sequential quadratic programming software to an actual problem // Mathematical Programming. 1991. - V. 52, N. 1. - P. 19-27.

135. Dowell K. Getting the Most From Your Plant // Journal American Water Works Association. 1996. - V. 88, N. 8. - P. 10 -11.

136. Unit Manufacturing Processes: Issues and Opportunities in Research / Unit manufacturing process research comm. etc. Washington: Mat. acad. Press, 1995.-212 p.

137. Water quality and mixing models for tanks and reservoirs / W. M. Grayman, R. A. Deininger, A. Green, P. F. Boulos, R. W. Bowcock, Ch. C. Godwin // Journal American waterworks Association. 1996. - Vol. 88, No. 7. - P. 60 - 73.