应用监控组态软件力控实现催化裂化系统的自动监控

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1、应用监控组态软件力控实现催化裂化系统的自动监控

2、第1内容显示中第1前言催化裂化过程是石油二次加工过程中最重要的一环，实现整个过程的自动监控和管理可以极大地提高企业自动化水平、降低生产成本、增加经济效益。本催化裂化系统利用北京三维力控科技有限公司的力控组态软件进行二次开发，系统组成结构原理图如下：图1系统结构图1.监控要求及对象流程简介　　系统的监控对象为反应再生、分馏和吸收稳定三大部分。反应再生系统主要任务是把直馏蜡油和其他加工方法所得的重质油料在一定的温度下靠催化剂的作用，使原料油经过一系列化学反应裂解成轻质产品。分馏系统则利用各组份挥发度的不同把从沉降器出来的混

3、合油气分离为粗汽油、柴油和富气等其他产品。吸收稳定系统将粗汽油和压缩富气进一步分离为干气、液化气和稳定汽油。　　监控满足以下要求：1）信号采集和数据预处理采集标准信号；对来自工业现场的非标准信号数据通过组态软件进行转换、预处理和运算。　　2）动态显示将工艺流程通过组态软件真实地反映在动态立体流程图上，显示各测量点的参数变化趋势，并使画面具有实时、动态效果。　　3）监控操作完成各工位的参数设定，并对温度、液位、流量和压力进行自动监测，实现部分阀门的自动开启、关闭和流量操作控制。　　4）操作画面在操作画面上可查询各工位点的温度、液位、流量等实时和历史数据，并可按要求设定

4、和打印出实时报表和历史报表。　　5）系统扩展与第三方软件的结合实现与专家系统开发工具CLIPS及MATLAB的集成，以实现一些常规控制不易完成的先进控制。　　2.系统硬件配置由一台以上的工控机组成的以太局域网，并配21英寸监视器以及报表和事件打印机等其他设备。为提高系统冗余性，配置两台与下位机通讯的I/O服务器，一台为主服务器，另一台为热备服务器。　　网络服务器的操作系统为AN状态时，SV具有自动跟踪PV功能，以便从MAN切换到AUT状态时，确保切换是无扰动的。在串级控制回路中，当下一级回路处于AUT状态时，上一级控制回路具有下一级控制回路SV自动跟踪功能，以便当下

5、一级控制回路从AUT切换到CAS时，转换过程也是无扰动的。其中PID参数的设置和整定在属性框中实现。　　3.4.2模糊控制采用模糊控制以求解决常规控制方法控制效果不理想的场合。将先进控制和优化控制通过控件编程接口与实时数据库相连，实现组态软件的第三方软件融合。　　模糊化模块将一个精确的输入变量通过定义在其论域上的隶属度函数计算出其属于各模糊集合的隶属度，并将其转化成为一个模糊变量。图7控制器属性以偏差为例其论域上定义了{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}七个模糊子集f(Zi)。隶属度函数采用三角形函数。知识库包含了具体应用领域中的知识和所要求的控制目标，由数据

6、库和模糊控制规则库组成。模糊规则推理由一系列的“IF…THEN…”型的模糊条件语句构成。.精确化采用最大隶属度法：利用加权平均法　　3.4.3关键设备故障诊断专家系统　　催化裂化设备是炼油厂的核心效益设备，工艺装置复杂，操作条件繁多。据统计由各种故障引起的非计划停工，占效益流失的70%以上。因此，研究如何预防和减少设备与工艺操作故障引发的非计划停工有重要的现实意义。运用本组态力控软件的DB接口，将由CLIPS软件所开发的故障诊断专家系统也作为第三方软件嵌入到组态软件中。　　家系统根据现场监测数据，利用知识库中的规则、程序和模型对监测数据进行分析和推理，寻找和判断这些

7、故障趋势，并能较快的诊断出问题，进行信息提示、险情预报或报警，并提前采取正确措施以防止故障的发生，从而减小经济损失。　　我们应用嵌入了第三方软件方法对组态软件系统进行二次开发的自动监控系统已在实际生产中进行了测试，目前在催化裂化生产中监控系统主要通过监视气压机、主分机、取热器等关键设备及各系统的运行工况来实现对催化裂化的故障诊断，并取得了良好的实验效果。　　3.5班组核算及网络通讯计算机控制系统应用的普及使得管控一体化的实现成为可能，利用数据采集系统得到的生产数据直接参与核算，消除了繁琐的人工计算过程和工作强度，提高了管理水平，实现了远程监控与管理功能。目前国内普遍

8、采用的经济管理方式是班组核算制。它把实际生产中的有关参数取出来，然后按企业确定的核算公式进行计算，从而得到班组一定时间内的经济效益及各岗位的费用支出，用户可以根据需要定时打印班组核算表，并利用数据库把相关参数保存起来，也可以通过WEB服务器上传。　　应用网络技术和信息管理技术一方面可提高生产过程的生产效率和管理水平，实现优化物料平衡，减少库存和中间储存，另一方面可实现全厂实时、准确、全面系统化的信息系统，为高层领导决策提供支持。　　4.结束语　　我们所开发的嵌入第三方软件技术的组态软件自动控制系统，通过调试和测试运行表明：整体系统操作简便，人机界面友好，运行稳定