В ЮУрГУ разработали адаптивный измеритель-регулятор, который способен динамически управлять технологическими процессами предприятий различных отраслей промышленности.
.png)
Рынок автоматизированных систем управления технологическими процессами предприятий, а также систем «умный дом» в России очень широк и находится в постоянном развитии и совершенствовании. Наметившийся тренд перспектив развития отрасли демонстрирует стремление к выпуску более наукоемких, энергетически эффективных систем, позволяющих произвести более глубокую автоматизацию технологических процессов.
Директор Научно-производственного центра «Промышленная автоматика» Алексей Усков рассказал о том, что такое адаптивный измеритель-регулятор, о сферах его применения и о конкурентных преимуществах по сравнению с существующими системами регулирования.
– Что такое адаптивный измеритель-регулятор?
− Это функционально законченное устройство, которое применяется в автоматизированных системах управления технологическими процессами. На любом предприятии различных отраслей промышленности существует технологический процесс, которым нужно управлять на основе данных измерений, которые получают с датчиков. В данном случае наш адаптивный измеритель-регулятор предназначен для приема информации с датчиков, анализа полученной информации, построения прогноза изменения контролируемого параметра технологического процесса на основе накопленного опыта (самообучения) и, конечно же, выработки управляющего воздействия. Сейчас у нас изготовлено 5 опытных образцов, на которых мы проводим испытания.
– В каких сферах используется разработка?
− В целом измерители-регуляторы находят широкое применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами предприятий всех отраслей промышленности. Задача измерителей-регуляторов заключается в измерении значений параметров технологического процесса (например, температуры, давления, уровня) и выработке управляющих воздействий для поддержания значений контролируемых параметров в установленных пределах. Наиболее активно измерители-регуляторы используются в металлургической, нефтегазовой, химической промышленностях и в ЖКХ для управления системами отопления жилых зданий. Вопрос эффективного регулирования очень актуален, потому что если перевести метрологическую составляющую данного вопроса в финансовую плоскость, то даже незначительное повышение энергетической эффективности технологических процессов промышленных предприятий приводит к колоссальной экономии финансовых средств компании в рамках года.
– Чем усовершенствован Ваш измеритель регулятор?
− В настоящее время широко распространены измерители-регуляторы, которые осуществляют процесс регулирования по так называемому пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону. Суть в том, что ПИД-регулятор вырабатывает управляющее воздействие на уже возникшие изменения в параметрах технологического процесса. Мы поставили перед собой цель – разработать такой измеритель-регулятор, который будет являться действительно адаптивным. Он должен будет вырабатывать управляющее воздействие не на уже возникшие изменения, а прогнозировать возможные изменения контролируемых параметров технологического процесса и вырабатывать предупреждающее воздействие, что в конечном итоге и позволит повысить энергетическую эффективность.
.png)
– Какие конкурентные преимущества имеет эта разработка?
− В первую очередь преимущество заключаются в повышении энергетической эффективности технологического процесса предприятия в результате самообучения адаптивного измерителя-регулятора на 30-35 % за счет постоянного снижения величины перерегулирования. Во-вторых, в автоматической индивидуальной адаптации системы управления под конкретный технологический процесс предприятия за счет применения алгоритмов настройки на базе нейронных сетей и нечеткой логики. В-третьих, в снижении степени влияния оператора на технологический процесс предприятия. В-четвертых, в наличии встроенных систем самодиагностики, позволяющих производить обслуживание и ремонт оборудования «по месту», а не «по времени».
– Возможен ли технологический процесс без регулятора?
− Раньше, когда не существовало автоматизированных систем управления технологическими процессами предприятий и сами технологические процессы представляли собой простейшие последовательности взаимосвязанных действий, контроль и управление параметрами осуществлялся операторами вручную.
Но в настоящее время технологические процессы предприятий претерпели существенные изменения. В частности, резко возросло количество одновременно контролируемых параметров и требуемая скорость реакции на возникающие изменения. В данных условиях цена ошибки многократно увеличилась. Именно поэтому на современных предприятиях активно внедряются интеллектуальные автоматизированные системы управления технологическими процессами, при этом увеличивается энергетическая и, как следствие, финансовая эффективность управления.
Увидеть данную разработку будет возможно на выставке «Наука и инновации ЮУрГУ», приуроченной ко Дню Российской науки. Выставка начнет свою работу 8 февраля в Выставочном центре ЮУрГУ «Наука т технологии Южного Урала» (ауд. 018 ГУК) с 11:00.