[發明專利]一種氣相聚乙烯裝置質量指標及操作約束在線估計系統及方法

有效

• 申請號: 201110091920.5
• 申請日: 2011-04-13
• 公開（公告）號: CN102736570A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 趙眾;孫康
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣相聚乙烯(PE)多牌號產品質量指標及操作約束在線估計系統，包括與PE生產過程連接的現場儀表、集散控制系統(DCS)、實驗室分析數據庫以及先進控制服務器，所述的PE生產過程指采用氣相流化床生產工藝的生產多個牌號的聚乙烯生產過程；所述的DCS控制系統由數據接口、操作員站、工程師站、PE質量指標及操作約束顯示畫面、數據庫及OPC服務器構成；現場儀表、DCS系統、實驗室分析數據庫、先進控制服務器依次相連，其特征在于：所述的先進控制服務器包括：

(1)OPC客戶端及數據接口模塊，用于從DCS控制系統及實驗室分析數據庫采集數據，并將PE質量指標及操作約束在線估計結果傳送到DCS控制系統中的質量指標及操作約束顯示畫面，指導多牌號PE平穩生產；

(2)PE質量指標及操作約束預測模型參數辨識模塊，用于根據生產過程數據及實驗室分析數據辨識多牌號PE質量指標及操作約束的預測模型，其中多牌號PE質量指標預測模型采用穩態機理模型串聯特征動態模型的混合模型結構，多牌號PE產率的預測模型采用熱力學模型并聯支持向量機回歸模型的混合模型結構，多牌號PE循環氣露點溫度預測模型采用簡化熱力學模型結構，辨識得到的PE質量指標及操作約束預測模型能預測多牌號PE產品質量指標熔融指數、密度以及PE生產操作約束產率、循環氣露點溫度的動態變化；

(3)PE質量指標預測模型參數自適應模塊，用于針對牌號切換及生產過程擾動變化修正PE質量指標預測模型參數，其中預測模型參數的自適應更新采用模塊反推自適應方法；

(4)PE質量指標在線估計模塊，用于根據實驗室分析數據實時修正PE多牌號質量指標的模型預測并將在線估計結果通過OPC客戶端寫入DCS控制系統中的PE質量指標及操作約束顯示畫面，指導PE過程的平穩生產，其中PE質量指標在線估計采用了考慮預測模型逼近偏差及過程不確定性的魯棒次優濾波估計方法。

2.一種用于如權利要求1所述的氣相聚乙烯(PE)多牌號產品質量指標及操作約束在線估計系統的在線估計方法，其特征在于：所述的在線估計方法包括以下步驟：

(1)利用OPC客戶端及數據接口模塊，從DCS控制系統采集實時操作數據，從實驗室分析數據庫讀取質量指標及操作約束分析數據，辨識多牌號PE質量指標及操作約束的預測模型；

(2)針對PE質量指標的混合模型結構，利用模塊反推自適應方法，對質量指標預測模型參數進行自適應修正；

(3)在線運行時，讀取實驗室分析數據，利用考慮預測模型逼近偏差及過程不確定性的魯棒次優濾波估計方法，實時估計PE多牌號質量指標；

(4)利用OPC客戶端，將PE質量指標及操作約束在線估計結果寫入DCS控制系統中的PE質量指標及操作約束顯示畫面，指導PE過程的平穩生產。