间歇反应釜内丙烯聚合过程控制系统设计

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1、大连理工大学硕七学位论文摘要基于大连理工大学“辽宁省工业装备先进控制系统重点实验室’’CIMS(ComputerIIlte{≯atedManufa咖ringSystem)三层体系结构，结合以反应釜为容器的间歇式反应生产过程实际投产整体控制的需要，开展了过程控制系统设计以及针对聚丙烯生产过程先进控制算法的研究。本文根据间歇反应釜的工艺流程及聚丙烯生产过程的控制要求，比较全面的分析了丙烯聚合生产过程反应釜内温度的特点以及控制难点。分别对聚丙烯生产过程的投料、升温升压、恒温恒压阶段和安全报警部分的不同阶段提出了不同的控制策略，其中投料过程采用的是顺序控制的思想，压力控制采用的是一般模糊控

2、制策略。由于釜内温度模型难以建立，且系统存在严重的非线性，时滞性，因此，釜内温度控制采用了变论域模糊控制策略，利用其具有模糊控制器优点和控制精度高的特点，对输入量跟踪控制。同时完成了WinCC监控平台，实现了对控制过程的可视化监控和数据采集等功能，利用VBS翻pt语言完成控制算法的编辑，在对各算法参数的整定和调试后进行了实际运行验证本控制系统工作稳定，可靠性高，保证了釜内温度在正常的范围之内，釜温能很好的跟踪设定温度变化。本文结合实验室现有设备建立的总体控制策略，丰富了CIMS体系结构的过程控制层；扩展了对变论域模糊控制器伸缩因子的研究，给出了一种伸缩因子选择的新方法，并通过仿真给

3、出了该伸缩因子参数选择的原则。为变论域模糊控制器实际应用问题提供了一种有效的解决方案，同时为实验室反应釜实际生产奠定了基础。关键词：间歇反应釜；伸缩因子；聚丙烯；控制系统间歇反应釜内丙烯聚合过程控制系统设计DesignofTheBatchReactorPropyleneP01ymerizationProcessControlSystemAbstractBasedontheCIMSthree—tierstruCturesof”LiaoningKeyLabofAdvancedControlSystemsforIIldus仃y王Ⅺuipments”andtherequir咖entofpf

4、acticalproductionusingbatchreactor雒thecontainersofchemicalreaction，wedesi龋pmcesscontrolsVstem柚dstudVtheadvanCedControlalgorithmsOfpolypropyleneproduction．Accordingt0theprocessnowofbatchreactor柚dthecontrolrequifements0fPPp川uctionpmcess，thispaperanalyzesthetemperaturecharacterist迅aIldControldif!

5、ficultiIlpropylenepolymerizationpmcess．Differentcontrolstrate酉eshavebeenproposedtosolvethedif!ferentstagesofbatchchar西ng，riseoftemperature柚dpressure，C0nstanttemperatureandprcssurc，alarmingsystem，wheretheprocess0fcastingmaterialusingthesequentialcontr01whilethepressureusingfuzzycontr01．Becausee

6、stablishingthemodelofreactor’stemperaturcisdifficIllt，aIldthesystemexistsseriousnon·linear，time．delay，thereaCtortemperaturecontroltakeStheVariableuniVersefuzzycontrolstrategy，usestheadvantagesoffuzzycontrollerandthech缸acteristicsofhi曲accuracyt0traddnginput．Atthesametime，establishingtheWinCCmon

7、itoringplatf0珊achieVesthemonitoring0fControlprocess柚dthefunctionofdataacquisition．AneraccomplishingthecontrolalgoritllIIlbyVBScript卸dparametersadjustment，actual0perationprovesthatthesystemisreliable锄dstable．ncouldensurereactortempemture