Математичне моделювання технологічного процесу та синтез системи керування амідування

Анотація

Досі немає точної математичної моделі чи системи контролю виробництва сульфацилу натрію,   через що всі наявні системи контролю не є точними та не виявлені всі можливі збурення системи під час роботи. Актуальною проблемою є створення оптимальної математичної моделі та на її основі синтез системи керування амідатором за допомогою регулятора.

При створенні математичної моделі для синтезу системи керування процесом амідування, потрібно розуміти складову його механізму. Реакція амідування проходить зі значним викидом тепла, а також через наявний каталізатор в амідаторі, відбуваються й побічні реакції. Використовуючи статичні і динамічні характеристики було створюється математичну модель, з якої використовуючи ПІД-регулятор створено систему керування.

Сформувавши математичну модель, стає зрозуміло, що для коректної роботи амідатора, його необхідно охолоджувати в постійному режимі, оскільки чим нижча температура аміду на виході, тим продукт буде якіснішим. Температуру потрібно підтримувати на рівні від 324К до 327К з подачею води для охолодження в 19-20 кг/с. Реалізоване автоматичне керування процесом дає можливість керування потужностями виробництва за мінімальних витрат. В якості основного регулятора був підібраний саме ПІД-регулятор, який налаштований по формулі передатної функції амідатору та ланці транспортного запізнення. Використаний регулятор включає в себе дві складові: інтегральну та диференційну.

Синтез системи керування на основі ПІД-регулятора дав можливість повноцінно дослідити  процес враховуючі збурення, які були до цього часу невизначені, підвищив швидкість виходу   на усталений рівень, а також знизив затрати на виробництво.