Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Аносов Андрей Александрович. Разработка и исследование динамических моделей составления расписаний в процессах смешения товарных нефтепродуктов : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Москва, 2007 161 с. РГБ ОД, 61:07-5/2093

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПЛАНИРОВАНИЯ
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ
9

  1. Особенности нефтеперерабатывающего производства 9

  2. Обзор существующих подходов к моделированию процессов смешения товарных нефтепродуктов 11

  3. Планирование и построение расписаний смешения товарных нефтепродуктов 19

  1. Задача расчета оптимальных рецептур и объемов смешения 19

  2. Проблемы реализации оптимального плана. 21

  3. Формулировка задачи построения расписаний приготовления товарных нефтепродуктов 24

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ. РЕШЕНИЕ БЛИЗКИХ ЗАДАЧ
28

2.1. ПОСТРОШІИЕ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕНИЯ. ПОСТА! ЮВКА ЗАДАЧИ. ТРЕБОВАНИЯ К СОЗДАВАЕМОЙ

МОДЕЛИ 28

  1. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ СМЕШЕНИЯ 30

  2. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ БЛИЗКИХ ЗАДАЧ 46

  1. Задача выбор оборудования цехов смешения топлив. Постановка задачи. Требования к создаваемой модели 46

  2. Основные уравнения и принципы создания модели выбора оборудования для цехов смешения топлив 48

  3. Использование модели 59

  4. Результаты вычислительных экспериментов 62

ГЛАВА 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ
67

3.1. планирование производства топлив с помощью пакета программ компании

honeywell 67

3.2. Разработка программного комплекса SeMix 72

  1. Общий алгоритм разработки комплекса SeMix 72

  2. Требования, предъявляемые к системе 74

  3. Набор исходных данных 76

  4. Выходные данные системы 79

  5. Функциональные блоки системы 81

  6. Средства контроля 83

3.3. Использование системы SeMix 85

  1. Процедура решения задачи построения расписаний. Выбор весовых коэффициентов 85

  2. Связь с внешними системами 86

  3. Применение результатов решения на объекте 87

3.4. Пример решения задачи построения расписаний смешения топлив 89

ГЛАВА 4. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПИСАНИЙ
СМЕШЕНИЯ ТОВАРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ
100

  1. Практика внедрения системы SeMix на НПЗ 100

  2. Внедрение системы SeMix на Пермском нефтеперерабатывающем заводе 101

  1. Особенности приготовления товарных топлив на Пермском НПЗ 101

  2. Построение расписаний смешения бензинов 103

  3. Построение расписаний смешения продуктов для нефтехимии 109

4.2.3. Результаты внедрения системы SeMix 114

4.3. Внедрение системы SeMix на Лисичанском нефтеперерабатывающем заводе 114

  1. Особенности приготовления товарных топлив на Лисичанском НПЗ. Построение расписаний смешения бензинов 114

  2. Результаты внедрения системы SeMix 121

4.4. Расширение функций системы Semix 122

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 128

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СТРУКТУРЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СИСТЕМЫ SEMIX 133

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СТРУКТУРА ОТЧЕТОВ EXCEL 144

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМЫ 146

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. МАТЕРИАЛЫ О ВНЕДРЕНИИ 157

Введение к работе:

Актуальность. Наибольшую эффективность от оптимизации использования оборудования и ресурсов нефтеперерабатывающего завода можно получить на этапе приготовления товарных нефтепродуктов при смешении промежуточных продуктов переработки нефти, которые поступают в цех смешения с установок разгонки нефти и вторичных процессов. Решение этой задачи без применения специализированных вычислительных систем невозможно ввиду ее сложности, которая в настоящее время усиливается необходимостью учета экологических требований.

Оптимальный расчет рецептуры приготовления конечных смесей позволяет получать более высококачественные продукты с меньшими затратами, и в то же время наилучшим образом использовать все доступные ресурсы. Поскольку даже для небольшого завода суточная производительность продукции составляет десятки тысяч тонн, то при оптимально подобранной рецептуре прибыль от оптимизации может достигать десятков тысяч долларов в сутки.

На сегодняшний день существует ряд коммерческих пакетов, позволяющих оптимизировать использование сырьевых ресурсов цеха смешения, однако эти пакеты решают статическую задачу на сутки и не позволяют учитывать динамические характеристики производства топлив, что часто делает невозможным реализацию рассчитанных рецептур.

Поэтому для обеспечения возможности соблюдения выбранных рецептов, реализации производственного плана с минимальными отклонениями, наиболее эффективного использования оборудования цеха смешения, а так же для исключения возможностей возникновения непредвиденных ситуаций, необходимо строить расписание выполнения всех операций цеха смешения.

В настоящий момент наиболее часто встречающимися инструментами построения расписаний являются электронные таблицы, которые позволяют пользователям «вручную» строить примерный график выполнения производственных операций. Однако такой подход, как показывает опыт, малоэффективен, и для полного использования ресурсов оптимизации производства НПЗ необходимо разработать инструменты для автоматического построения оптимального расписания на основе динамических моделей смешения товарных нефтепродуктов.

Исследования и разработки по теме диссертационной работы выполнялись в соответствии с Планом фундаментальных и поисковых исследований ИПУ РАН в рамках следующих темы «Разработка моделей и методов анализа и синтеза распределенных интегрированных информационно-управляющих комплексов стратегического планирования и оперативного управления», государственный регистрационный номер 01.2004 08340 (Комплексный проект

№2455/04 «Разработка принципов создания моделей для оптимизации многопериодных расписаний смешения нефтепродуктов»).

Целью диссертационной работы является разработка оптимизационной модели построения расписаний смешения товарных нефтепродуктов, которая позволила бы строить расписания работы цеха смешения в непрерывном времени, максимально учитывая все технологические аспекты производства; разработка методологии использования данной модели, а также создание программного продукта, реализующего разработанную модель.

Методы исследования. Основные результаты получены с использованием методов моделирования производственных процессов, исследования операций, декомпозиции, линейного математического программирования с частью целочисленных переменных, имитационного моделирования, а также путем проведения практических и экспериментальных расчетов на ЭВМ.

Научная новизна. Совокупность проведенных в диссертации теоретических и прикладных исследований позволила предложить динамическую модель составления расписаний в процессах приготовления товарных нефтепродуктов. При этом:

D Исследованы возможности и показаны принципиальные ограничения

существующих подходов к планированию работы цеха смешения НПЗ.

Исследована задача оптимального управления процессами смешения

товарных нефтепродуктов. Обоснована ее декомпозиция на задачу

верхнего уровня - нахождения оптимальных рецептур и оперативных

планов смешения товарных продуктов, и задачу нижнего уровня

Q Разработаны на основе событийного подхода новые принципы

построения динамических моделей оптимальных расписаний

смесительных операций и исследованы конкретные динамические

модели смешения, которые сводятся к решению задачи линейного

целочисленного программирования.

Q Разработаны новые методы планирования смесительных операций

товарных топлив и масел с помощью системы автоматизированного

построения расписаний SeMix, подтвержденные патентами РФ за

номерами № 2235350 и № 2246984 от 27.08.04 и 27.02.05,

соответственно.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации теоретические

положения, методы, программные средства позволяют решать задачу

оптимального смешения нефтепродуктов с учетом динамики смесительных

операций, производительности оборудования, длительности процессов

сертификации и т.д. Важное практическое значение имеет повышение

эффективности работы цехов смешения путем более полного использования

ресурсов смесительного оборудования, равномерной работы узлов смешения,

уменьшения затрат рабочего времени операторов, а также максимально

полного выполнения графика отгрузки и производственного плана.

Результаты исследований доведены до создания коммерческого программного продукта и его внедрения.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических и прикладных исследований, проведенных в диссертации, внедрены при решении задачи построения суточных планов смешения нефтепродуктов на Пермском НПЗ («ЛУКОЙЛ») и Лисичанском НПЗ (Украина, «ТНК-ВР») в рамках выполнения договорных работ компании Honeywell.

Внедрение системы дало возможность повысить эффективность работы цехов смешения и качество планирования. При этом сократились затраты ручного труда операторов производства, снизился процент получаемого брака, сократилось время задержек при выполнении отгрузки готовой продукции.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XLVI и XLVII научных конференциях МФТИ (Москва 2003, 2004), Международной научно-методической конференции "Инновационное обучение физике, математике и информатике: актуальные вопросы и перспективы" (Чимкент 2004), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» МММТ-18 (Казань 2005), семинарах Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, а также на совещаниях специалистов компании Honeywell.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, четырех приложений, содержит 127 стр. основного текста, 28 рисунков, 63 таблицы, список литературы из 63 наименований.

Подобные работы
Сиротюк Владимир Олегович
Разработка и исследование моделей и методов анализа и синтеза оптимальных структур баз данных иерархического и сетевого типов
Жидовецкий Владимир Давыдович
Разработка математических моделей и исследование процессов автогенной плавки медного концентрата от разделения файнштейна
Черных Михаил Викторович
Разработка и исследование методов и моделей для автоматизации планирования, инвариантного к специфике конкретного производства
Ташкинов Алексей Юрьевич
Разработка математических моделей и алгоритмов и их применение для исследования и усовершенствования процессов вакуумного дугового переплава
Андриевский Александр Леонидович
Разработка системы контроля движения нефтепродуктов нефтехимического предприятия (На примере Ангарской Нефтехимической Компании)
Тей Дмитрий Олегович
Разработка и исследование алгоритмов регулирования гистерезисных регуляторов тока с двойной синхронизацией
Татарский Леонид Сергеевич
Исследование и разработка методов построения диалоговой системы телеобработки информации в ИВС ГА
Высотская Ольга Викторовна
Разработка и исследование алгоритма автоматической параметрической оптимизации для систем с широтно-импульсной модуляцией
Алексеев Денис Васильевич
Разработка и исследование автоматизированной электромеханической системы двухроторной вибрационной установки с управляемыми колебаниями платформы
Алексеев Владимир Александрович
Разработка и исследование методов и средств автоматизированного управления качеством продукции непрерывных производств

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net