APC先进控制软件在气分装置中应用

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1、APC先进控制软件在气分装置中的应用储开建陈琼（1、延安石油化工厂机动科，陕西延安727406；2、延安石油化工厂电仪车间，陕西延安727406；）摘要：针对目前化工行业对自动化水平及节能降耗要求的提高，介绍了浙江中控软件技术有限公司先进控制软件APC-Suite先进控制软件在气分装置中的成功应用。实践证明，使用该先进控制软件有效的提高了装置的生产管理水平，提高了装置操作的平稳性同时降低了劳动强度。关键词：APC-Suite先进控制气分装置TheuseofAPC-Suiteadvancedcontrolsof

2、twareinthedeviceofgasseparationChuKaiJian1ChenQiong2(1、MotorsectionofYananpetrochemicalplant,ShannxiYanan,727406；2、YananPetrochemicalInstrumentFactoryWorkshop,ShannxiYanan,727406)Abstract：Tomeetthedemandsofautomaticcontrollevelandsavingenergy,thispaperdescr

3、ibesthesuccessfullyuseoftheSUPCONAPC-SuiteadvancedcontrolsoftwareintheplantofMBAdehydratetoSM.Practicehasprovedthattheuseoftheadvancedcontrolsoftwareisabletoachievethegoalofimprovingthelevelofprocessmanage,thedevicestabilityandreducelaborintensity.Keywords:

4、APC-SuiteAdvancedcontrolGasseparationDevice0引言10随着科学技术的飞速发展,工业过程日益大型化、连续化、复杂化，对工业生产过程控制的品质要求也一再提高，目前大部分系统具有高度的非线性、变量强耦合、信息不完全性和大时滞等特性[1]，被控变量与操作变量存在着各种约束等，因而要想获得精确的数学模型十分困难，通过实施先进控制，可以达到增强装置运行稳定性和安全性，提高产品质量和收率，增加装置处理量，降低运行成本，带来显著经济效益[2]。延安石油化工厂60万吨/年气体分馏装置D

5、CS系统采用Yokogawa的CS-3000集散控制系统同样存在常规控制系统中存在的问题。据考察该装置生产稳定，且设备和仪表自控系统状况良好，为实施装置的先进控制提供了理想的应用条件。通过在已有Yokogawa的CS-3000控制系统的基础上采用中控软件公司先进控制软件APC-Suite软件对气体分馏装置生产过程实施先进控制，以便于解决常规控制系统中存在的问题。1气体分馏装置常规控制存在问题说明延安石油化工厂气体分馏装置原来主要存在以下问题：1.装置一部分重要控制回路不能投自动，需要手动调节，存在控制不及时的

6、问题，不能达到工艺参数平稳的控制效果，同时大大增加了操作工的劳动强度，比如脱丙烷塔塔底加热蒸汽的调节、脱乙烷塔塔底加热蒸汽的调节等。2.常规控制建立在单输入单输出对象基础上，控制品质难以达到工艺过程在大扰动、多约束条件下的产品质量和收率控制要求。例如脱丙烷塔塔底温度受到进料流量、进料组分、回流量、加热蒸汽等的影响，无法使用单一手段实现塔底产品质量的平稳控制。3.难以实现装置卡边优化控制，例如在保证丙烯塔产品质量合格的基础上实现丙烯收率的最大化；优化控制脱丙烷塔和脱乙烷塔的回流比、实现脱丙烷塔和脱乙烷塔的节能降

7、耗等。基于上述描述，结合60万吨/年气分装置的工艺与运行特点,制定相应先进控制技术方案，主要采用智能软测量技术和多变量预测控制技术，以提高生产过程的平稳性、增强抗干扰能力，改善产品质量；实现“卡边”控制，提高目标产品收率、降低装置能耗。2控制系统设计介绍2.1APC-Suite先进控制软件简介10APC-Suite高级多变量预测控制软件的原理是预测控制，预测控制是一种基于预测过程模型的控制算法，根据过程的历史信息判断将来的输入和输出。预测控制是一种最优控制的算法，根据补偿函数或性能函数计算出将来的控制动作。预

8、测控制的优化过程不是一次离线完成的，是在有限的移动时间间隔内反复在线进行的。移动的时间间隔称为有限时域，这是与传统的最优控制最大的区别，传统的最优控制是用一个性能函数来判断全局最优化。对于动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统无需在全局范围内判断最优化性能，因此这种滚动优化方法很适用于这样的复杂系统。2.2控制器控制策略及实现功能控制器的控制策略首先要保证装置操作稳定，根据工艺要求将被控变量控制在规