1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43358
Назва: Розробка та дослідження автоматизованої системи керування процесом електролізу алюмінію
Інші назви: Development and study of an automated control system for aluminum electrolysis process
Автори: Іванов, Роман Олегович
Ivanov, Roman
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра комп'ютерно-інтегрованих технологій
Бібліографічний опис: Іванов Р. О. Розробка та дослідження автоматизованої системи керування процесом електролізу алюмінію : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології“ / Р. О. Іванов. — Тернопіль : ТНТУ, 2023. — 72 с.
Дата публікації: 30-гру-2023
Дата внесення: 3-січ-2024
Видавництво: Тернопіль, ТНТУ
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Голотенко, Олександр Сергійович
Holotenko, Oleksandr
Члени комітету: Дмитрів, Олена Романівна
Dmytriv, Olena
УДК: 004.5
Теми: 151
автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
контролер
автоматичний контроль
алюміній
електролізер
моделювання
controller
electrolyzer
aluminum
automatic control
modeling
Кількість сторінок: 72
Короткий огляд (реферат): Іванов Р. О. Розробка та дослідження автоматизованої системи керування процесом електролізу алюмінію: кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю «151 — Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» Р. О. Іванов– Тернопіль: ТНТУ, 2023. – 72 с. У роботі було розроблено автоматизовану систему керування процесом електролізу алюмінію. Розглянуто тенденції автоматизації в промисловості виробництва алюмінію. Надано формалізований опис вхідних і вихідних параметрів, а також керуючих і збурюючих впливів, на основі чого сформовано модель процесу, що дозволило забезпечити більш ефективне керування. На основі отриманих даних та результатів кореляційного аналізу побудовано концептуальну модель процесу виробництва алюмінію в електролізері. Побудовано математичну модель, яка дає змогу визначити ступінь впливу зміни окремих параметрів процесу на його кінцеві результати та на якість одержуваної продукції Ivanov R. Development and study of an automated control system for aluminum electrolysis process: magister thesis "151 — Automation and computer-integrated technologies" Ivanov Roman - Ternopil: TNTU, 2023. - 72 p. In the work, an automated system for controlling the aluminum electrolysis process was developed. The trends of automation in the aluminum production industry are considered. A formalized description of the input and output parameters, as well as controlling and disturbing influences, was provided, on the basis of which a process model was formed, which made it possible to ensure more effective control. On the basis of the received data and the results of the correlation analysis, a conceptual model of the aluminum production process in the electrolyzer was built. A mathematical model has been built that makes it possible to determine the degree of influence of changes in individual parameters of the process on its final results and on the quality of the obtained products
Опис: Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 30 грудня 2023 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 20 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403
Зміст: ВСТУП 5 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 6 1.1 Тенденції автоматизації в алюмінієвій галузі 6 1.2. Огляд аспектів виробництва алюмінію 10 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 13 2.1 Характеристика технологічного процесу виробництва алюмінію 13 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 21 3.1 Структурна ідентифікація процесу виробництва алюмінію 21 4. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 29 4.1 Експертний аналіз та обробка результатів за допомогою кореляційного аналізу 29 5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 53 5.1 Цифрова трансформація 53 5.2 Індустрія 4.0. 53 5.3 Цифрова трансформація в алюмінієвій промисловості 56 6 БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ, ОХОРОНА ПРАЦІ 57 6.1. Система управління охороною праці 57 6.2. Вимоги до робочого середовища користувача ЕОМ: мікроклімат, освітлення, рівень шуму, електромагнітне випромінювання 60 6.3. Створення і функціонування системи моніторингу довкілля з метою інтеграції екологічних інформаційних систем, що охоплюють певні території 62 6.4. Організація цивільного захисту на об’єктах промисловості та виконання заходів щодо запобігання виникненню надзвичайних ситуацій техногенного походження 65 ОСНОВНІ ВИСНОВКИ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ 68 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 69
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43358
Власник авторського права: © Іванов Р. О., 2023
Перелік літератури: 1. Marinina O., Kirsanova N., Nevskaya M. Circular. Economy Models in Industry: Developing a Conceptual Framework. Energies15, 2022. p. 9376
2. Ponomarenko T., Reshneva E., Mosquera Urbano A.P. Assessment of Energy Sustainability Issues in the Andean Community: Additional Indicators and Their Interpretation. Energies 15, 2022. p. 1077.
3. Cai X., Zang K. Design and implementation of electrolyzer simulation system. Lect. Notes Electr. Eng. 2013, 210, 247–254.
4. Popov P.A., Vabishchevich P.N. Numerical Simulation of the Aluminum Production. In AIP Conference Proceedings; American Institute of Physics Inc.: College Park, MD, USA. Volume 1629. 2014. p. 56–68.
5. Piskazhova T.V., Savenkova N.P., Anpilov S.V., Kalmykov A.V., Zaitsev, F.S., Anikeev, F.A. Three-Dimensional Mathematical Modeling of Dynamics Interfaces between Aluminum, Electrolytes and Reverse Zone of Oxidized Metal Depending on the Potencial Distribution. J. Sib. Fed. Univ. Eng. Technol. 10, 2017. p. 59–73.
6. Savenkova N.P., Mokin A.Y., Udovichenko N.S. The MHD stability investigation of an aluminum electrolyzer under various process conditions. J. Phys. Conf. Ser., 2020. p. 1560.
7. Petrov P.A., Sharikov Y.V., Vlasov A.A., Bazhin V.Y., Feoktistov A.Y. Developing Software for the Feed-Control Systems of High-Power Aluminum Reduction Cells. Metallurgist, 58, 2015. p.1060–1063.
8. Makeev A.V., Piskazhova T.V., Gofman P.M. Optimization control actions for the electrolytic method of aluminium production. Sib. J. Sci. Technol., 21, 2020. p.314–322.
9. Feshchenko R.Y., Erokhina O.O., Kvanin A.L., Lutskiy D.S., Vasilyev V.V. Analytical review of the foreign publications about the methods of rise of operating parameters of cathode blocks during 1995–2014. CIS Iron Steel Rev., 13, 2017. p.48–52.
10. Litvinenko V.S. Digital Economy as a Factor in the Technological Development of the Mineral Sector. Nat. Resour. Res., 29, 2020. p. 1521–1541.
11. Li X., Liu B., Qian W., Rao G., Chen, L., Cui, J. Design of Soft-Sensing Model for Alumina Concentration Based on Improved Deep Belief Network. Processes, 10, 2022. p.2537.
12. Zhu, J., Li, J. Diagnosis Method for the Heat Balance State of an Aluminum Reduction Cell Based on Bayesian Network. Metals, 10, 2020. p. 604.
13. Dzurnˇák, R., Varga, A., Jablonský, G., Variny, M., Pástor, M., Lukáˇc, L. Analyzing the Formation of Gaseous Emissions during Aluminum Melting Process with Utilization of Oxygen-Enhanced Combustion. Metals, 11, 2021. p.242.
14. Marchi, B., Zanoni, S., Ferretti, I. Energy Efficiency Investments in Industry with Uncertain Demand Rate: Effects on the Specific Energy Consumption. Energies, 13, 2020. p.161.
15. Sarnovsky, M., Bednar, P., Smatana, M. Cross-Sectorial Semantic Model for Support of Data Analytics in Process Industries. Processes, 7, 2019.p. 281.
16. Akundi, A., Euresti, D., Luna, S., Ankobiah, W., Lopes, A., Edinbarough, I. State of Industry 5.0—Analysis and Identification of Current Research Trends. Appl. Syst. Innov., 5, 2022.p. 27.
17. Xu, C., Tu, Z., Zhang, W., Cen, J., Xiong, J., Wang, N. A Method of Optimizing Cell Voltage Based on STA-LSSVM Model. Mathematics, 10, 2022. p.4710.
18. Cui, J., Li, Z., Li, X., Liu, B., Li, Q., Yan, Q., Huang, R., Lu, H., Cao, B. A Novel Method of Local Anode Effect Prediction for Large Aluminum Reduction Cell. Appl. Sci., 12, 2022. p. 12403.
19. Wang, J., Chen, X., Deng, Z., Zhang, H., Zeng, J. Distributed Robust Dictionary Pair Learning and Its Application to Aluminum Electrolysis Industrial Process. Processes, 10, 2022. p. 1850.
20. Curtolo, D.C., Xiong, N., Friedrich, S., Friedrich, B. High- and Ultra-High-Purity Aluminum, a Review on Technical Production Methodologies. Metals, 11, 2021. p.1407.
21. Yang, Y., Zhang, Y., Yu, J., Wang, Z., Shi, Z. Study on the Inter-Electrode Process of Aluminum Electrolysis (II)—Digital Analysis of the Anode Gas Distribution Patterns on the Anode Surface Using A See-Through Cell. Appl. Sci., 11, 2021. p.7702.
22. Sun, K., Li, J., Zhang, H., Li, T., Li, J. First-Principles Study on the Mechanism of Greenhouse Gas Generation in Aluminum Electrolysis. Metals, 11, 2021. p. 1118.
23. Stanic, N., Bø, E.T., Sandnes, E. CO and CO2 Anode Gas Concentration at Lower Current Densities in Cryolite Melt. Metals,10, 2020. p.1694.
24. Wang, W., Sun, K. Influence of Current Density on the Microstructure of Carbon-Based Cathode Materials during Aluminum Electrolysis. Appl. Sci., 10, 2020. p. 2228.
25. Yang, Y., Tao, W., Liu, W., Hu, X., Wang, Z., Shi, Z., Shu, X. The Adsorption Behavior of Moisture on Smelter Grade Alumina during Transportation and Storage—For Primary Aluminum Production. Metals, 10, 2020. p. 325.
26. Luneng, R., Bertel, S.N., Mikkelsen, J., Ratvik, A.P., Grande, T. Chemical Durability of Thermal Insulating Materials in Hall-Héroult Electrolysis Cells. Ceramics, 2, 2019. p. 441–459.
27. Boikov, A., Payor, V. The Present Issues of Control Automation for Levitation Metal Melting. Symmetry, 14, 2022. p.1968.
28. Boikov, A.V., Savelev, R.V., Payor, V.A. Evaluation of bulk material behavior control method in technological units using dem. Part 2. CIS Iron Steel Rev., 20, 2020. p.3–6.
29. Guan, P., Liu, A., Shi, Z., Hu, X., Wang, Z. Corrosion Behavior of Fe-Ni-Al Alloy Inert Anode in Cryolite Melts. Metals, 9, 2019. p.399.
30. Yakimov, I., Zaloga, A., Dubinin, P., Bezrukova, O., Samoilo, A., Burakov, S., Semenkin, E., Semenkina, M., Andruschenko, E. Application of Evolutionary Rietveld Method Based XRD Phase Analysis and a Self-Configuring Genetic Algorithm to the Inspection of Electrolyte Composition in Aluminum Electrolysis Baths. Crystals, 8, 2018. p.402.
31. А.Г. Микитишин, М.М. Митник, П.Д. Стухляк, В.В. Пасічник Комп’ютерні мережі. Книга 1. [навчальний посібник] (Лист МОНУ №1/11-8052 від 28.05.12р.) - Львів, "Магнолія 2006", 2013. – 256 с.
32. А.Г. Микитишин, М.М. Митник, П.Д. Стухляк, В.В. Пасічник Комп’ютерні мережі. Книга 2. [навчальний посібник] (Лист МОНУ №1/11-11650 від 16.07.12р.) - Львів, "Магнолія 2006", 2014. – 312 с.
33. Микитишин А.Г., Митник, П.Д. Стухляк. Комплексна безпека інформаційних мережевих систем: навчальний посібник – Тернопіль: Вид-во ТНТУ імені Івана Пулюя, 2016. – 256 с.
34. Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д. Телекомунікаційні системи та мережі : навчальний посібник для студентів спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» – Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017 – 384 с.
35. Введення в компютерну графіку та дизайн: Навчальний посібник для студентів спеціальності 174 "Автоматизація, компютерно-інтегровані технології та робототехніка"/Укладачі: О.В. Тотосько, П.Д. Стухляк, А.Г. Микитишин, В.В. Левицький, Р.З. Золотий - Тернопіль: ФОП Паляниця В.А., 2023 - 304с. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/41166.
36. Пилипець М. І. Правила заповнення основних форм технологічних документів : навч.-метод. посіб. / Уклад. Пилипець М. І., Ткаченко І. Г., Левкович М. Г., Васильків В. В., Радик Д. Л. Тернопіль : ТДТУ, 2009. 108 с. https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42995.
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Mahisterska_robota_Ivanov_R_2023.pdfКваліфікаційна робота магістра2,09 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Avtorska_dovidka_Ivanov_R_2023.pdfАвторська довідка599,66 kBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора