儲(chǔ)油罐油溫控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、石油作為世界上最重要的不可再生能源之一，在地球上的總儲(chǔ)量是有限的，所以對(duì)石油資源開采的每一個(gè)環(huán)節(jié)要求都非常嚴(yán)格。在石油的儲(chǔ)運(yùn)過程中，儲(chǔ)油罐配合長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸是其中的一種重要的儲(chǔ)運(yùn)方式。目前，我國(guó)部分油田原油具有粘度高、易凝固等特點(diǎn)，需要在存儲(chǔ)以及輸運(yùn)過程中使原油保持在合理的溫度范圍內(nèi)，才能保證儲(chǔ)罐和管道中的原油安全順利的進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。加熱爐被廣泛的應(yīng)用于石油工業(yè)油氣集輸系統(tǒng)中對(duì)原油、天然氣及其井產(chǎn)物的加熱，以便實(shí)現(xiàn)安全的輸送。油田儲(chǔ)油罐原油

2、溫度控制是油田安全生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何提高控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和運(yùn)行性能，不僅具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，而且有較高的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。
　　儲(chǔ)油罐原油加熱爐溫度控制系統(tǒng)具有大慣性、純滯后、慢時(shí)變等特性，這些特性給加熱爐的自動(dòng)控制帶來了很大困難。目前，許多加熱爐的控制仍是采用手動(dòng)調(diào)節(jié)或常規(guī)PID方法進(jìn)行的，控制精度較低，控制效果不理想。近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)加熱爐溫度控制進(jìn)行了廣泛、深入的研究，特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，溫度控制的研究取得巨大

3、的進(jìn)展，形成了一批商品化的溫度調(diào)節(jié)器，如智能化PID、模糊控制、自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，其性能穩(wěn)定，控制效果好，可廣泛應(yīng)用于溫度控制系統(tǒng)。
　　本課題在分析儲(chǔ)油罐原油加熱爐溫度控制系統(tǒng)工藝特性及其控制要求基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于Cygnal公司的c8051f系列微處理器的溫度控制系統(tǒng)，采用分段式的PID控制實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)油罐原油溫度的控制。由于系統(tǒng)具有慢時(shí)變的特性以及油田現(xiàn)場(chǎng)工況的復(fù)雜性，所以為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的控制精度以及控制效果，本文

4、提出了基于遺傳算法的智能PID加熱爐溫度控制策略，應(yīng)用遺傳算法對(duì)系統(tǒng)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)并對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線尋優(yōu)。
　　本文主要進(jìn)行的工作如下:首先，對(duì)油田加熱爐溫度控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行了仔細(xì)分析、介紹;其次，對(duì)本課題的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)以及課題現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)，并提出對(duì)實(shí)際控制策略的進(jìn)一步改進(jìn)方案;最后，針對(duì)課題中的被控對(duì)象的特性和控制要求，利用本文提出的基于遺傳算法的智能PID以及在