Приведено содержание этапов разработки системы оптимального управления блоком ректификационных колонн К-1 и К-2 в производстве изопрена, обеспечивающей минимизацию энергетических затрат на процесс ректификации в этих колоннах. Статическая оптимизация процесса выполнена с использованием поэтапного декомпозиционного метода. Структурный синтез системы оптимального управления выполнен на основе оптимальных статических режимов. Параметрический синтез содержит моделирование переходных функций передачи воздействий по выбранным каналам в программной среде Unisim Design, определение передаточных функций компенсаторов в комбинированных системах, выбор закона регулирования и определение значений настроечных параметров для стабилизирующих регуляторов и регуляторов соотношения расходов. В программной среде Unisim Design смоделирован переходной процесс в системе оптимального управления по каналу: расход сырья в головную колонну К-1-температура на контрольной тарелке колонны К-2 и определены значения показателей его качества. Для улучшения качества переходного процесса выполнялось имитационное моделирование при варьировании параметров передаточных функций компенсаторов и настроечных параметров для регуляторов. Достигнуто высокое качество переходного процесса. Оценкой времени на выполнение синтеза системы оптимального управления блоком ректификационных колонн К-1 и К-2 установлена целесообразность использования программного продукта Unisim Design для синтеза систем управления процессом ректификации.

The content of the stages of development of the optimal control system for the rectification column block K-1 and K-2 in the production of isoprene, which minimizes the energy costs of the rectification process in these columns, is given. Static process optimization was performed using a phased decomposition method. The structural synthesis of the optimal control system is based on optimal static modes. Parametric synthesis includes modeling the transition functions of the transmission of effects over selected channels in the Unisim Design software environment, determining the transfer functions of compensators in combined systems, choosing a control law, and determining the values of tuning parameters for stabilizing regulators and flow ratio regulators. In the Unisim Design software environment, a transient was simulated in an optimal channel control system: the feed rate to the K-1 head column on the control plate of the K-2 column and the values of its quality indicators were determined. To improve the quality of the transition process, simulation was performed with varying parameters of the transfer functions of the compensators and tuning parameters for the regulators. A high-quality transition process has been achieved. Evaluation of the time to complete the synthesis of the optimal control system for the rectification column – block K-1 and K-2 established the feasibility of using the Unisim Design software product for the synthesis of distillation process control systems.