运用HYSYS对背包式反应精馏过程控制的仿真

利用化工模拟软件HYSYS对背包式反应与精馏苯氯化过程分别进行稳态和动态模拟,并在动态模拟的基础上,分析比较了3种不同控制策略在进料扰动情况下对苯氯化过程的控制效果.     

“可编程控制器”教学实验改革与特色教材建设探索

"可编程控制器"是自动化及其相关专业的一门重要的课程,在各大院校广泛开设。本文围绕着该课程建设与改革的主题,从教学内容、方法与手段、实验环节、教材建设和教学团队建设等一系列方面展开了研究与探索。随着课程改革的不断深入,在实践过程中逐步取得了良好的效果,提高了教学质量,大大培养了学生的动手能力、工程设计能力和创新能力。     

自适应阈值故障检测方法在DAMADICS基准平台中的应用

非线性动态系统在实际运行过程中存在建模误差、测量噪音和外部扰动等不确定性,为此提出了一种基于自适应阈值的鲁棒故障诊断方法.该方法采用多层感知机网络建立正常工况的解析模型,采用外部椭圆约束迭代算法估计故障检测的自适应阈值范围,并采用了加权移动平均残差和自适应阈值包络轨迹设计了闭环回路的在线故障检测策略.以DAMADICS基准实验平台的19种故障为例进行了仿真实验,结果表明了该方法的有效性.     

基于聚类选择k近邻的LLE算法及故障检测

针对化工过程在多种运行模式下多种流形结构具有不同最优近邻数问题,提出了基于聚类选择k近邻的局部线性嵌入(LLE)过程监控方法。使用LLE算法提取高维数据的低维子流形,通过局部线性回归得到高维数据空间到特征空间的映射矩阵;选择Silhouette指标作为聚类有效性指标评估嵌入空间样本信息的相似性,进而确定最优近邻数,根据映射矩阵构建故障监控统计量及其控制限,进行故障检测。最后将所提算法与其他经典算法应用于TE化工过程对比分析,验证了算法的有效性。     

分批补料反应过程的非固定终端经济优化控制

针对批次生产周期不确定问题,提出一种非固定终端的经济优化控制方法。首先采用经济模型预测控制方法,用收益最大化的经济型目标函数代替终端约束,并将批次生产周期纳入被优化变量,建立动态经济优化问题,并通过对每个控制变量进行有差异的参数化,将动态优化问题转化为非线性规划（NLP）问题;然后使用内点罚函数法求解含非线性约束的优化问题,得到的最优控制序列和最佳批次生产周期,可将不确定扰动带来的损失降低到最小。其次采用非固定预测时域的滚动时域控制方法,不仅提高多变量系统的协同控制能力,而且根据实时预测终端产品产量不断优化更新关键操纵变量的控制分段函数的分割数及控制序列,从而可灵活优化操纵变量和操作时间的轨迹。最后在苯胺加氢过程上进行了批次优化控制性能测试,测试结果表明,非固定终端的经济优化控制从批次的总生产效益角度来优化每个批次生产的操作条件,实现批次反应过程生产时间与经济效益的最优化管理。     

甲苯氯化连串反应的RD和SRC过程分析与比较

侧反应器与精馏塔集成(SRC)是塔内耦合反应精馏(RD)的新拓展,同时适用于反应与精馏处于相同工况和不同工况两种情形。以甲苯氯化连串反应为研究对象,分别建立了RD和SRC过程的数学模型,在相同总塔板数和塔釜上升蒸气量条件下,计算了相同工况下(反应与精馏压力均为101.3 kPa),RD与SRC过程的气/液流率、温度、组成分布,发现两者性能具有一致性。在此基础上,以产品氯化苄的生产成本为目标函数、标志系统产能的氯气进料流率和分配比例为优化变量,对甲苯氯化连串反应的相同工况RD与SRC过程、不同工况SRC过程(反应压力为101.3 kPa、精馏压力为10 kPa)进行优化,结果表明,相同压力工况下,优化得到的RD与SRC的装置产能与产品质量一致;但在不同压力工况下,SRC的产能明显提升、产品质量也有所提高,反映出不同工况SRC明显的优势。     

软测量技术及其在某装置萃取塔中的应用

软测量是基于推断控制的一门新兴工业技术,本文从选择辅助变量,数据预处理,软测量模型建立和在线校正等方面介绍了软测量技术并应用于萃取塔中,最后对其发展作了简要的展望。     

过程控制工程课程体系创新与教改探讨

高校化学工程和自动化专业过程控制工程方向的本科课程体系一般包含自动控制原理、过程工 程技术、检测技术、计算机控制技术等内容,并与工业生产过程特性和运行操作要求紧密结合,对培养具 有控制工程实践能力的自动化专业人才具有重要作用。文章结合国际工程教育认证标准,梳理了大连 理工大学和南京工业大学过程控制工程方向本科生的培养目标,在此基础上提出了一种灵活的过程控 制工程课程体系构建方案和三种课程体系创新模式,并以大连理工大学为例,介绍了该校过程控制工程 课程教学改革的有效措施及取得的成效。     

过程控制工程课程教学改革与实践

过程控制工程是自动化专业的一门重要的工程技术专业课,是密切结合过程工业实际的技术性课程。针对过程控制实际发展情况和社会对过程控制工程技术人员的需求,本文介绍了过程控制工程课程教改实践的具体措施和经验。实践表明这一改革取得了良好的效果。     

丁二烯精馏塔的推断控制方案与软测量模型

研究了某厂丁二烯精馏塔塔底控制回路目前存在的问题，提出了基于软测量的推断控制方案。利用DCS采集的现场数据进行相关性分析后，分别建立了非线性回归模型和人工神经网络模型。选用较为简单的回归模型构成了软测量仪表。