[發明專利]化工振蕩回路振蕩現象的自動溯源方法

有效

• 申請號: 201310058450.1
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN104007710A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 錢中堅;樊繼利;路嗣恩;沈健勇;張永健
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于化工技術領域，更準確地說本發明涉及一種化工振蕩回路振蕩現象的自動溯源方法。

背景技術

生產中回路振蕩是石油、化工、電力和冶金等過程工業中常見的一種現象。振蕩現象，是過程變量以固定幅值呈現周期性變化的現象，例如正弦波、方波、三角波等。由于現代工業生產制造過程的高度能源一體化，過程變量之間具有十分緊密的關聯關系，因此在單個回路的過程變量出現振蕩時，振蕩通常會傳遞給與之關聯的其它過程變量，導致全廠范圍內多個過程變量出現振蕩現象。振蕩現象通常意味著能耗增加、產品質量下降、穩定性與安全性降低等問題，因此十分有必要能夠及時準確地從數目眾多的回路中檢測出存在振蕩現象的過程變量，找出導致振蕩現象的根源，從而為排除導致振蕩現象出現的根本原因故障、消除其不利影響奠定基礎。

振蕩溯源的目標是對同一個振蕩分組的過程變量，建立彼此之間的相互影響關系，尋找振蕩現象的根源，即找出哪一個過程變量導致了其它過程變量發生了振蕩現象?，F在對化工振蕩回路的振蕩現象有自動的檢測和分組方法。但是就振蕩溯源而言，還是需要通過人工分析才能完成。

然而，振蕩的產生有多種可能，任何一個控制回路由于本身的原因如調節閥故障或參數不合適等，都有可能引起該回路振蕩并傳遞給其他回路。因此，盡管振蕩傳遞的線路對于特定的化工裝置系統來說是固定的，但是振蕩產生的源頭卻是不固定的，并由此導致了相關的分析數據極為復雜、數量龐大。而人工分析不可能每天24小時不間斷地查看和收集所有的數據，從而就不能及時分析和找到振蕩回路的振蕩源。因此，對化工振蕩回路振蕩現象進行在線的人工分析是很困難的，甚至是幾乎不可能的。

發明內容

本發明目的是：提供一種能夠在化工裝置系統中所有存在振蕩現象的振蕩回路中自動地找出引起這些回路振蕩的根源的溯源方法，從而能夠實現對化工振蕩回路振蕩現象進行在線的自動分析、及時找到振蕩源。

本發明采用以下的技術方案來實現，包括下述步驟：

1）根據化工裝置之間振蕩傳遞關系建立樹形圖結構，將處于化工裝置之間振蕩傳遞關系中最上游的回路或設備作為樹形圖的根節點；再從根節點開始，按照化工裝置之間的物料流動路線建立樹形圖的各個分支，并按物料通過順序依次將各分支所對應的物料流動路線上接入的每個回路或擁有多條物料流動路線的設備作為節點加入到各分支中；如果某分支上的某個節點是處于該分支所對應的物料流動路線中最下游的回路、或者如果某分支上的某個待加入的回路或擁有多條物料流動路線的設備已經作為了其他節點加入過樹形圖，則完成該分支的建立，直至樹形圖中的所有分支都建立完畢。

例如，如果根節點是精餾塔，可以按塔頂、側線采出、塔釜來建立相應的三個分支。如果根節點是換熱器，可以按管程和殼程來建立相應的兩個分支。在每個分支上，按照物料的通過順序，將每個回路或擁有多條物料流動路線的設備作為一個節點。在樹形圖中，可以用不同的符號區分設備和回路。例如，可以用方形來代表設備，用圓形來代表回路。但這種區分只是為了方便，在分析的過程中沒有區別。

2）將化工裝置中存在振蕩現象的振蕩回路檢測出來，并將具有相同振蕩源的振蕩回路歸為一組，其實現方法為根據振蕩回路振蕩頻率的不同將具有相同振蕩頻率的振蕩回路歸入同一組。這是因為化工裝置的振蕩在傳遞的過程中頻率并不會發生改變，因此按相同頻率劃分的屬于同一個分組的振蕩回路有著相同的振蕩源，而屬于不同分組的振蕩回路間沒有聯系。當然，這里也可以采用其他的能夠實現將具有相同振蕩源的振蕩回路分組的有效方法。

3）利用樹形圖結構對各組振蕩回路進行分析，分別在樹形圖中檢索每組中每個振蕩回路，并返回每組中每個振蕩回路與樹形圖的根節點之間的距離值；然后對所返回的距離值進行判斷，如樹形圖的根節點為換熱器且某組中距離值最小的振蕩回路為溫度顯示回路或溫度控制回路，則根節點為該組的振蕩源，否則每組中距離值最小的振蕩回路便為每組的振蕩源。

本發明方法中，對于以傳熱為主的化工裝置系統，所述步驟1）中的處于化工裝置之間振蕩傳遞關系中最上游的回路或設備，是主換熱器；對于以傳質為主的化工裝置系統，所述步驟1）中的處于化工裝置之間振蕩傳遞關系中最上游的回路或設備，是處于化工裝置之間物料流動路線中最上游的回路或設備。