【正文】
ontrol principle, prediction model and application examples to expound the necessity and feasibility of using APC in some control system concerned with energy saving, quality guarantee and production increasing in new chemical plant. At same time, this article remends to use the prediction control strategy, typical discrete convolution model and neural work prediction model in practice. This article also advises the work content concerned with instrument engineer during the preliminary engineering stage when a project will use APC. Key words: APC control strategy, prediction control, prediction model, discrete convolution model, neural work model, design idea 先進(jìn)過程控制 (Advanced Process ControlAPC)技術(shù)在流程工業(yè)中發(fā)揮的改進(jìn)生產(chǎn)操作、提高產(chǎn)品 產(chǎn)量與質(zhì)量、節(jié)能降耗減排、保障生產(chǎn)安全等的作用,日益受到人們的關(guān)注。57 隨著 APC技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用推廣,在新建工程項目中 應(yīng)用 APC技術(shù),是企業(yè)提高生產(chǎn)水平、管理水平、經(jīng)濟(jì)效益的需要,也是提高自控設(shè)計水平的需要。 ⑦ 專利技術(shù)的控制系統(tǒng); 58 如,專利商提供的數(shù)學(xué)模型控制。 機(jī)理分析法又稱為理論建模,它通常需要通過分析過程的運(yùn)動規(guī)律,運(yùn)用一些已知的定律、定理和原理 ,分析過程內(nèi)部各變量的關(guān)系建立過程的數(shù)學(xué)模型。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型 在計算機(jī)學(xué)科中 , 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 是模擬人類大腦行為而設(shè)計的一種程序 。從而達(dá)到節(jié)能、降耗、增產(chǎn) 的目的, 提高 了工廠的 經(jīng)濟(jì)效益 ,減輕了操作工的勞動強(qiáng)度。 該文的控制原理是基于多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 并行預(yù)測模型的多變量協(xié)調(diào)預(yù)測控制,利用預(yù)測誤差實時反饋校正各個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的差數(shù)。 編程、組態(tài)階段 APC控制系統(tǒng)的 編程、組態(tài)工作由 APC硬 /軟件供方承擔(dān),必要時設(shè)計單位與業(yè)主參加。 隨著 APC技術(shù)的發(fā)展與 預(yù)測控制策略 越來越多的采用 ,很多 典型控制系統(tǒng)的預(yù)測模型將會模塊化 。 C. 配合業(yè)主完成 APC硬 /軟件采購工作 APC 硬 /軟件供方可能是一家,也可能是兩家。 精餾塔的生產(chǎn)控制主要是 控制方案 在研究中,精餾塔的虛擬裝置采用美國 Honeywell 公司的 UniSimDesign 仿真軟件建立, 流程模擬采用的參數(shù)由英買油氣處理廠提供。由于這套系統(tǒng)純滯后時間長、干擾因素多,多年來采用常規(guī) 控制規(guī)律都不能達(dá)到有效控制目的,是合成氨生產(chǎn)過程控制中技術(shù)難點。 上式 即 為離散卷積模型 。 預(yù)測控制模型 預(yù)測控制 策略 是基于模型的計算機(jī)控制算法,與傳統(tǒng)的 PID 控制完全不同。 ③ 多參數(shù)前饋控制系統(tǒng); 如,鍋爐三沖量控制。 工程 項目 應(yīng)用 APC 涉及到工程設(shè)計單位、生產(chǎn)企業(yè)、 APC硬 /軟件供方等三方的工作。顯而易見, 如果在工程 設(shè)計階段沒有按 生產(chǎn) 需要制訂 應(yīng)用 APC 方案 ,生產(chǎn)企業(yè)、 APC 硬 /軟件供方也就沒有 應(yīng)用 APC的 依據(jù)。 ④ 純滯 后補(bǔ)償控制 系統(tǒng); 如,合成氨裝置的 H2/N2控制。預(yù)測控制利用預(yù)測模型預(yù)估過程未來的輸出狀態(tài)與設(shè)定值之間偏差, 應(yīng)用 滾動式的最優(yōu) 策略計算當(dāng)前的過程輸入,從而實現(xiàn)精確控制。 = 61 (2) 參考軌跡模型 目前最廣泛 應(yīng)用 的參考軌跡模型為一階的,表達(dá)式是: yr(k+ i)=aiy(k)+ (1- ai)yd 式中: yd 為設(shè)定植; yr(k+ i) 為參考軌跡值; y(k) 為現(xiàn)時刻的輸出測量值; a為 參考軌跡中決定其收斂速度的系數(shù),通常 0≤ a< 1。 新疆澤普石化廠合成氨裝置 , 在 1998 年 6 月應(yīng)用預(yù)測控制策略 取得了良好的效果 ,使氫氮比控制精度177。精餾塔進(jìn)料為液烴,輕關(guān)鍵組分取丙烷,重關(guān)鍵組分取正丁烷及異丁烷。當(dāng)過程監(jiān)控裝置 (如 DCS)供方有能力、有經(jīng)驗完成 APC 的編程、組態(tài)、現(xiàn)成測試、