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脂肪胺反应釜升温过程控制难点与控制策略「欧能机械」

返回列表 来源: 欧能机械 发布日期: 2019.07.31/15:56

脂肪胺反应釜的升温是脂肪胺生产过程控制中的重点和难点。影响控制效果的因素有以下几个方面:导热油的温度反应釜氨气压力反应过程中产生的热量。这几个量之间相互耦合,互相影响,其控制特性如下。

(1)非线性:由于多变量的相互耦合,无法在输入输出变量之间找到一个准确的数学关系进行描述,反应过程呈现出很强的非线性。

(2)纯滞后:反应釜体积大,温度变化缓慢,调:节效果要在5~7 min之后才有所体现。

(3)强耦合、多输入、单输出:其输入变量为导热油的温度反应釜氨气压力反应过程中产生的热量,输出效果为反应釜的温度。

脂肪胺的生产过程是典型的间歇式反应。关于间歇式反应釜温控设备的控制过程,见诸于刊物的,方法有:常规的PID调节、预测控制解耦控制、模糊免疫PID算法控制等。有关脂肪胺反应釜先进控制的方案资料甚少,各类期刊鲜有报道。究其原因主要是目前国内各主要生产厂家仍以常规控制方案(PID调节)为主,有的厂家甚至仍采用手工操作方式。

由于控制过程复杂,在工况稳定的时候PD控制可以起到一定的作用,但在工况不稳定时,PID调节大多处于手动调节状态。有经验的操作工会根据目前的温度与预期温度进行合理的分阶段PID调节,控制效果较好。但存在的问题也比:较多,

一是操作工的精神状态会影响操作的效果;

二是不同的操作工有不同的操作习惯,交接班时改变PID参数会影响控制效果;

三是不能保证每个操作工都能达到相同的操作水平,也不能要求每个操作工都能达到最佳的精神状态。

在反应釜升温过程中,给定温度要按照一定的升温曲线进行设定,并且相同的时间段升温速度不同,这样一个控制规则库不能满足各个升温阶段的具体要求,为此该方案采用了分段模糊控制策略来解决这一控制难点。

分段模糊控制是多个模糊控制器的软组合,即在一个模糊控制器内部有多个模糊控制规则库可以调用。每个模糊控制规则库都是针对系统不同的升温段而设计,运行时通过一个软开关,根据系统输入的状况采用不同的模糊控制规则库,在相应状态下发挥较好的控制效果。

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