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          脂肪胺反應釜升溫過程控制難點與控制策略「歐能機械」

          返回列表 來源: 歐能機械 發(fā)布日期: 2019.07.31/15:56

          脂肪胺反應釜的升溫是脂肪胺生產(chǎn)過程控制中的重點和難點。影響控制效果的因素有以下幾個方面:導熱油的溫度反應氨氣壓力反應過程中產(chǎn)生的熱量。這幾個量之間相互耦合,互相影響,其控制特性如下。

          (1)非線性:由于多變量的相互耦合,無法在輸入輸出變量之間找到一個準確的數(shù)學關系進行描述,反應過程呈現(xiàn)出很強的非線性。

          (2)純滯后:反應釜體積大,溫度變化緩慢,調(diào):節(jié)效果要在5~7 min之后才有所體現(xiàn)。

          (3)強耦合、多輸入、單輸出:其輸入變量為導熱油的溫度反應釜氨氣壓力反應過程中產(chǎn)生的熱量,輸出效果為反應釜的溫度。

          脂肪胺的生產(chǎn)過程是典型的間歇式反應。關于間歇式反應釜溫控設備的控制過程,見諸于刊物的,方法有:常規(guī)的PID調(diào)節(jié)、預測控制解耦控制、模糊免疫PID算法控制等。有關脂肪胺反應釜先進控制的方案資料甚少,各類期刊鮮有報道。究其原因主要是目前國內(nèi)各主要生產(chǎn)廠家仍以常規(guī)控制方案(PID調(diào)節(jié))為主,有的廠家甚至仍采用手工操作方式。

          由于控制過程復雜,在工況穩(wěn)定的時候PD控制可以起到一定的作用,但在工況不穩(wěn)定時,PID調(diào)節(jié)大多處于手動調(diào)節(jié)狀態(tài)。有經(jīng)驗的操作工會根據(jù)目前的溫度與預期溫度進行合理的分階段PID調(diào)節(jié),控制效果較好。但存在的問題也比:較多,

          一是操作工的精神狀態(tài)會影響操作的效果;

          二是不同的操作工有不同的操作習慣,交接班時改變PID參數(shù)會影響控制效果;

          三是不能保證每個操作工都能達到相同的操作水平,也不能要求每個操作工都能達到最佳的精神狀態(tài)。

          在反應釜升溫過程中,給定溫度要按照一定的升溫曲線進行設定,并且相同的時間段升溫速度不同,這樣一個控制規(guī)則庫不能滿足各個升溫階段的具體要求,為此該方案采用了分段模糊控制策略來解決這一控制難點。

          分段模糊控制是多個模糊控制器的軟組合,即在一個模糊控制器內(nèi)部有多個模糊控制規(guī)則庫可以調(diào)用。每個模糊控制規(guī)則庫都是針對系統(tǒng)不同的升溫段而設計,運行時通過一個軟開關,根據(jù)系統(tǒng)輸入的狀況采用不同的模糊控制規(guī)則庫,在相應狀態(tài)下發(fā)揮較好的控制效果。

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