УДК 517.935

Разработка виртуального анализатора в Centum VP

Князев Андрей Владимирович – магистрант Института нефтепереработки и нефтехимии (филиала) Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Салават.

Хафизов Алик Мусаевич – кандидат технических наук, доцент Института нефтепереработки и нефтехимии (филиала) Уфимского государственного нефтяного технического университета в г. Салават.

Аннотация: В статье рассматривается способ реализации виртуального анализатора определения содержания сероводорода в циркуляционном водородосодержащем газе (ЦВСГ) на установке селективной гидроочистке бензина в системе Centum VP. Целью исследования является разработка программы, позволяющей вычислять коэффициенты математической модели, используемой в качестве виртуального анализатора, непосредственно в существующей АСУ ТП. Для создания математической модели будут использоваться статистические данные параметров технологического процесса, и лабораторные измерения содержании сероводорода в ЦВСГ. Применение данного алгоритма позволит проводить своевременную корректировку коэффициентов модели, что повысит точность виртуального анализатора.

Ключевые слова: Centum VP, SFC, Yokogawa, автоматизация, виртуальный анализатор, сероводород.

Производство каталитического крекинга является одним из наиболее важных направлений в нефтехимической промышленности и включает в себя несколько установок. Далее рассмотрим одну из них – установку селективной гидроочистки бензина.

Установка селективной гидроочистки бензина (УСГБ) предназначена для глубокой очистки смеси бензинов каталитических крекингов, характеризующихся высоким содержанием олефинов, от сернистых соединений при минимальной потере октанового числа [1,2].

Автоматическая система управления установкой селективной гидроочистки бензина реализована на базе технических средств системы Centum VP фирмы «Yokogawa Electric Corporation» (Япония).

В рамках выполнения исследований было разработано прикладное программное обеспечение, содержание алгоритмы и мнемосхему, достаточные для выполнения исследований [3].

Пользовательский интерфейс в виде мнемосхем предлагает наглядное графическое представление данных о технологическом процессе с текущими значениями производственных параметров [4] Разработанная мнемосхеме представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Мнемосхем технологического процесса.

Sequential Function Chart (SFC) – графический язык программирования контроллеров. SFC используют для программирования последовательных шагов управления (рисунок 2) [5,6].

Рисунок 2. Структура языка SFC.

Будем использовать его для разработки виртуального анализатора.

Поскольку обрабатывается большой объем данных, то целесообразным является в функциональном блоке SFC задать массив данных, где в первый столбец будут записываться показания температуры, во второй столбец- показания давления, в третий столбец – содержание сероводорода. В столбцы 4-9 записываются промежуточные вычисления.

На рисунке 3 представлена часть кода программы.

Рисунок 3. Заполнение массивов данных.

Список литературы

1. Князев А.В., Хафизов А.М. / Совершенствование системы автоматического управления нефтеперерабатывающих установок // Наука и бизнес: пути развития. – 2023. – № 8. – с. 64-66
2. Князев А.В., Применение математических моделей при управлении технологическим процессом установки селективной гидроочистки бензина // Научная деятельность в условиях цифровизации: теоретический и практический аспекты: сборник статей Международной научно-практической конференции (07 сентября 2023 г, г. Стерлитамак). - Уфа: OMEGA SCIENCE, 2023. – С. 9-11.
3. Князев А.В., Хафизов А.М. / Принципы оптимального управления процессом селективной гидроочистки бензина //Научные инструменты и механизмы перспективного инновационного развития общества: сборник статей международной научной конференции (Санкт-Петербург, Сентябрь 2023). – СПб.: МИПИ им.Ломоносова, 2023 – 18
4. Разработка АСУ трубчатой печи на базе Yokogawa Centum VP / Хафизов А.М., Сиротина Е.В., Шварев Е.В., Крышко К.А. // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля – 2020 Материалы Международной научно-методической конференции посвященной 75-летию Победы в Великой Отечественной войне / редкол.: Н.Г. Евдокимова и др. – Уфа: УГНТУ. – 2020. – С. 343–344.
5. Сиротина Е.В., Шварев Е.В., Крышко К.А., Баширов М.Г., Хафизов А.М. / Реализация системы усовершенствованного управления производства этилен-пропилена на базе YOKOGAWA CENTUM VP // Южно-Сибирский научный вестник. – 2020. – № 6. – с. 163-166
6. Шварев Е.В., Сиротина Е.В., Крышко К.А., Баширов М.Г., Хафизов А.М. / Применение генетического алгоритма для определения фактического состояния катализаторов // Южно-Сибирский научный вестник. – 2020. – № 6. – с. 167-169.