[發明專利]一種多流體智能配料控制方法

有效

• 申請號: 201910340980.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN109999527B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 趙奎;孫佳隆;杜興剛;黃鷹;崔維賢;朱廣文;朱波;莊緒銘;王繪忠
• 申請（專利權）人: 青島杰瑞工控技術有限公司
• 主分類號: B01D3/42
• 分類號: B01D3/42;B01D3/14;B01J19/00;G05D27/02
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 張慧芳

本發明公開了一種多流體智能配料控制方法，在精餾釜上同步監測溫度、壓力、液位，通過導熱油調節罐內流體溫度；精確控制反應釜內溫度、壓力、液位三者的變化范圍；在成品罐內控制液位、壓力、溫度三者的同步，以液位控制為主，控制進出料口閥門，保證成品罐內溫度、壓力恒定；反應釜內反應過程，綜合考慮溫度、流量、壓力、液位四者的邏輯關系，在軟件上通過邏輯運算功能塊實現全量程分段模糊邏輯控制，將溫度偏差值轉換為流量偏差信號，作為模糊邏輯控制過程中輸入側的干擾條件作用或者影響主控流量參數的差值輸入環節，實現了溫度、流量、壓力、液位四位一體的同步精準控制的要求，保證化工反應過程的安全。

技術領域

本發明屬于流體控制技術領域，特別涉及一種多流體智能配料控制方法，通過對化工反應過程中相關工藝參數的數據挖掘、數據分析、數據處理，從而實現對多流體配送工藝流程的智能優化與配料流量的精準控制。

背景技術

目前多流體智能配料系統處于起步、發展階段。隨著工業化進程的發展，工業結構的優化，企業對工藝產線的升級改造迫在眉睫。目前對配料系統流體閥門的控制主要是通過人工手動操作來完成，由于生產環境多為防爆場合，不僅對操作人員提出了更高的素質要求，而且部分生產場所存在一定的安全隱患，對員工的生命安全產生了威脅。另一方面，行業普遍面臨勞動力短缺、人力成本不斷上升等不利因素也對企業的生產組織及供應鏈等資源的組合帶來了不便，從而引發了自動化、智能化工廠的建設熱潮。只有通過建設自動化、信息化、智能化的工藝生產線才能更好的實現產品安全、質量安全，生產安全。

此外，現有技術中的流量控制通常僅靠設置設定值及安全閾值，傳感器檢測到達到設定值/安全閾值后，即啟動/關閉閥門，并沒有一套更加智能化的物料管控系統及方法，然而物料在反應過程中，并非簡單線性變化，一些參數實時變化，因此傳統方法簡單調控精度較低，不能保證系統物料反應處于最優狀態。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種多流體智能配料控制方法，通過改進模糊算法，并結合主控、輔控對象在不同反應階段中的動態轉換，實現對溫度、流量、壓力、液位四位一體的同步控制，從而達到提高控制精度；通過計算溫度在不同階段的偏差值，對采集溫度進行實時修正補償；反應過程綜合考慮溫度、流量、壓力、液位四者的邏輯關系，保證反應過程的恒溫、恒壓，根據不同反應階段的特性，調整催化劑的流量與產品的液位，及時更換主控對象、輔控對象，保證化工反應過程的安全。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種多流體智能配料控制方法，在精餾釜上同步監測溫度、壓力、液位，通過導熱油調節罐內流體溫度；精確控制反應釜內溫度、壓力、液位三者的變化范圍；在成品罐內控制液位、壓力、溫度三者的同步，以液位控制為主，控制進出料口閥門，保證成品罐內溫度、壓力恒定；其中，反應釜內反應過程，綜合考慮溫度、流量、壓力、液位四者的邏輯關系，在軟件上通過邏輯運算功能塊實現全量程分段模糊邏輯控制，所述的邏輯運算功能塊，用于處理溫度參數偏差值，將溫度偏差值轉換為流量偏差信號，作為模糊邏輯控制過程中輸入側的干擾條件作用或者影響主控流量參數的差值輸入環節。

進一步的，流量與溫度的模糊邏輯控制算法是：

(1)依據機械結構計算出反應釜的主體部分的總容積V，作為公式1，且體積V是一個已知的常數；

(2)依據試驗過程參數初步確定了反應釜熱量損耗Q1與反應釜溫度t的一個理論曲線，總結出一套邏輯公式2；

(3)結合工藝過程以及熱量的轉化率初步計算出滴加流量q與反應釜內溫度t的一個理論曲線，總結出另一套邏輯公式3；

(4)整合公式2、3，可以得出流量q與反應釜內溫度t的一個實際的函數公式4；

(5)基于此，可以完成流量與溫度不同對象的轉換，流量參數最終實現的是溫度參數的輸入控制。

進一步的，步驟(2)中，邏輯公式2為