间歇化工过程先进控制技术的应用与发展评述

间歇过程灵活多变,可满足小批量、多品种、快速、高质量生产的需要。但其具有时变、非线性等特性,难以建模,许多过程特性参数难以测量,具有多种操作约束,存在较多干扰,过程不可逆转和难以采取补救措施等特点,使间歇过程控制存在很大难度,因此有必要研究和应用有效的先进控制策略。间歇过程控制经历了经典控制、现代控制和高级控制三个发展阶段。间歇过程控制表现为在最优轨线已知时,在不违反操作约束条件情况下完成对设定轨线的准确、快速跟踪。目前国内外研究的间歇过程先进控制策略主要有模型预测控制、迭代学习控制、混杂系统建模和控制理论等。实施ISASP88和SP95标准,实现基于配方的间歇过程操作控制和管控一体化,可提高间歇过程控制和管理水平及其生产效率。     

丁二烯装置脱重脱轻精馏单元先进控制研究与应用

针对丁二烯装置脱重脱轻精馏单元在生产过程中存在干扰多、耦合严重、产品质量难以保证等问题,常规PID控制难以解决,采用基于DeltaV DCS内嵌的多变量预测控制技术建立先进控制系统,通过装置阶跃测试辨识得到脱重脱轻精馏单元传递函数矩阵模型。应用表明:该系统提高了过程控制平稳性,使主要工艺参数波动均方差减少50%以上。     

预测控制技术在丁二烯精制单元的应用

针对乙腈法抽提丁二烯装置精制单元生产过程中存在的控制难点,在DCS常规控制系统基础上,采用高级多变量鲁棒预测控制软件建立先进控制系统。应用后改善了生产过程的操作平稳性,提高了丁二烯收率,降低了单位生产能耗。     

过程工艺控制系统切换研究及工程实现

过程工艺控制系统由生产控制系统(PCS)、紧急关停系统(ESD)和上位监控系统三部分组成。标准中,要求控制系统应将生产控制与紧急关停控制分开。为了实现控制系统升级更换不停产,在系统升级前,需搭建1套临时系统来完成PCS,ESD以及上位监控功能,临时系统用来采集油田现场最精简、最重要的参数并进行集中监控。整个升级改造过程中,存在2次控制系统的切换,在无扰控制系统切换设计中,安全性与工艺系统的稳定性至关重要,因而系统切换中考虑先切换生产控制系统,待生产控制稳定正常后,再切换紧急关停系统。经过理论计算和实践的验证,系统实现了无扰动切换。     

时间最优调节器设计探讨

一、引言时间最优控制在理论上早已成熟,但在实际应用上还存在不少问题,特别在化工生产过程中到目前为止国内尚未见到应用实例,其主要原因是:用常规仪表难以实现,必须根据被控对象和时间最优控制理论设计出调节器;另一方面实现化工生产过程被调参数的速度测量也是比较困难的,这样就使得这种控制规律在工程上应用受到限止。在化工生产过程中有许多设备是间歇式操作的,控制系统的给定值往往需要大幅度     

注汽锅炉集成过程控制系统的设计与应用

介绍注汽锅炉集成过程控制系统总体结构,提出了基于现场的PLC(Programmable Logic Con-troller)控制方案,对软硬件进行了选择,分配PLC I/O端子,设计、调试控制程序。在此基础上,构建基于PLC、触摸屏与DCS(DIstributed Control System)的注汽锅炉集成过程控制系统,最后对注汽锅炉集成过程控制系统的应用进行了总结,对其控制系统的发展进行了展望。     

基于SMPT-1000与PCS7的多容器控制系统设计

以工业中常见的反应器、闪蒸罐等为被控对象,分析了工艺流程和控制要求,综合考虑生产安全、能耗等目标,采用PCS7过程控制系统和过程控制实训系统SMPT-1000,设计了反应器进料流量、反应器温度、反应物液位、闪蒸罐压力和产物流量的控制方案。控制结果表明:该反应器控制系统方案设计合理,运行稳定可靠。     

油气田仪表及控制系统工程设计

油气田仪表及控制系统设计必须要符合工程实际并满足油气田开发、生产及管理要求,设计要关注内容应包括工程自动化水平、投资、施工、使用及维护等方面。油气田仪表及控制系统工程设计分为设计阶段、现场服务阶段、技术总结阶段。该系统实际运行是检验仪表及控制系统设计水平的唯一标准,仪表及控制设计人员必须重视现场技术服务阶段和技术总结阶段,这样可减少理论设计与实际运行存在的误差,理论与实际相结合的过程也是设计水平提升的过程。     

注水站可编程控制系统

针对国内外注水站控制系统存在的问题，结合某注水站的过程控制特点，设计了一套安全可靠，技术先进的可编程控制系统。该系统以可编程控制器为核心，采用站控级与就地控制级相结合的二级控制模式，对工艺过程进行了危险性及可操作性分析以优化控制，并增加了应急关断及火灾报警子系统。现场应用实践证明，该系统可靠性高，性能价格优于其他控制系统，有力地保证了某注水站工艺过程运行平稳，安全和高效。     

生产过程控制中电磁干扰的产生与抑制

在生产过程控制中人们经常要讨论的问题；如何使用好仪表控制设备，使其能够安全、可靠、稳定地工作，从而保证生产的安全、长周期运行，使企业的效益最大化。其中干扰是一个主要问题，它贯穿于设计、施工、生产运行的全过程，如果某个环节出现问题，将最终影响到仪表正常使用，众多实践证明在使用中解决干扰问题往往是最棘手的。因此，就生产过程控制系统中干扰产生的类型和如何消除或抑制干扰进行了论述。     

自动调节系统的电算方法

在生产过程控制中还大量存在着单输入单输出调节系统,它们在一定精度范围内可以用线性定常微分方程来描述.分析、设计这种类型的调节系统最常用的方法是经典调节理论中的微分方程法、根轨迹法及频率响应法.由于用手算时工作量太大、往往在工程设计中很少进行计算.然而,应用数字电子计算机来进行这些工作将是十分方便和迅速.本文介绍了电子计算机用分步法计算具有纯滞后的微分方程方法;用牛顿-雷森方法搜索根轨迹方法及计算系统的频率响应的方法.文中并列举了在DJS-21机上计算的一些算例.     

天然气管道压气站安全仪表系统的应用探究

压气站作为天然气管道重要的构成环节,包括压缩机组、SIS系统、火气、电气控制系统、过程控制系统等主要的控制系统,并且每一套控制系统都有独立的设计和控制单元回路。天然气管道压气站安全仪表系统能否稳定运行直接影响着天然气压气站的安全,所以必须要对天然气管道压气站安全仪表检测进行深入的分析,明确压气站工艺系统的主要特点以及天然气压气站安全仪表的重要作用,有效提高压气站仪表系统应用的稳定性和可靠性。     

JX-300X在变压吸附装置中的应用

介绍了JX—300X系统在变压吸附装置上的成功应用，提供了基于国产化DCS实现变压吸附控制的新思路。结合实际应用经验，介绍了一种通过实时查询流程控制步序表实现PSA顺序控制的新方法，并简要分析了程序设计过程中遇到的一些具体问题及相应的处理。上述方法给出了在DCS等支持高级结构化程序设计语言(如类C语言)的计算机控制系统硬件平台上实现多数顺序控制方案的一种通用控制程序结构。     

智能计算机网络控制系统在工程设计中的开发应用

智能计算机网络控制系统在轻工行业的应用才刚刚开始，针对轻工行业生产的特殊性，结合国外某大型糖厂的设计实践，就智能计算机网络控制系统设计中涉及的方案选择和系统组成进行了阐述。     

PCS7 Telecontrol在油气集输项目中的应用

在油气集输项目应用中，过程控制系统和数据采集与监视控制系统（SCADA）通常是各自独立的系统，相互之间没有直接关联。随着信息技术的发展，用户需要把控制需求完全不同的两种控制系统融入到一个新的应用平台上。以某项目为例，介绍了油气集输项目中，如何利用PCS7 Telecontrol平台，设计1套既能满足油气集输过程控制的需求，同时也能满足SCADA应用的控制系统。该项目现已进入实施阶段，在前期的测试及验收过程中，结果已得到用户的肯定。     

模块多变量动态矩阵控制(MMDMC)软件包及其应用

介绍我们自己开发的模块多变量动态矩阵控制 (MMDMC)软件包及其应用。MMDMC不仅适用于复杂的化工过程控制 ,而且已经在常压塔加热炉等系统中得到了成功地应用     

工业控制数据库的设计及维护

工业现场控制与企业管理的关联日益密切,数据库是二者之间联系的核心。针对过程控制中数据的需求和特点,运用现代数据库技术设计工业控制数据库,提出了具体的设计方法,强调数据的实时性和过程的变化,便于过程控制系统对数据库的访问,进一步阐述了构建数据库结构和字段结构的设计方法,有助于提高系统的控制能力。     

PID参数先进整定方法

偏差的比例（Proportion)、积分(Integral)、微分（Derivative)控制,简称PID控制。PID控制是过程控制中广泛应用的一种控制。PID控制器的结构简单,参数易于调整,在长期的工程实践中,人们已经积累了有关PID控制的丰富经验。特别是在工业过程控制中,由于控制对象的精确数学模型难以建立,系统参数又经常发生变化,运用现代控制理论进行分析、综合要耗费很大代价进行模型辩识,且往往不能得到预期的效果,所以人们常用PID调节器,并根据经验进行在线整定。同其它控制方法一样,几十年来,PID控制的参数整定方法和技术也处于不断发展中。     

I／A′S系统在50kt／a润滑油装置中的应用

介绍I／A′SPW系统的主要功能，流量批量控制系统的工作原理和操作步骤。在炼油厂50kt/a润滑油装置上应用该系统能确保装置平稳安全生产，使油品调合合格率达到100％。I/A′S小系统在生产过程控制中又一次成功应用，对今后油罐区的自动化可以提供借鉴。     

模型辨识技术在前馈—反馈控制中的应用

化工生产公用工程中,蒸汽介质使用广泛、用量大,其品质的波动会极大地影响生产装置的正常操作,并导致常规控制方案精度下降。前馈控制作为一种经典控制被集成在常规控制系统的控制功能模块中,但是,由于缺少前馈信号对被控信号的响应模型,以及工程设计人员的局限性,一些能够使用前馈控制的地方,前馈控制并没有得到使用。某厂在实施先进控制项目中,由于引入了前馈控制,既改善了重要回路在常规控制系统中的控制品质,又简化了先进过程控制应用中控制器的设计。通过对此案例的剖析,期望为化工过程控制人员提供一种思路。