基于DeltaV系統(tǒng)的環(huán)氧乙烷反應器子系統(tǒng)模型辨識和控制設計.pdf

1、本文來源于BASF公司和揚子石化一體化石化項目中的EO/EG裝置子項目，并根據(jù)環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝和控制的要求，著重研究了DeltaV系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡辨識技術和單神經(jīng)元自適應PID控制算法在該裝置中的應用。 通常是利用在線質(zhì)譜儀等測得的環(huán)氧乙烷反應器入口和出口的各組份濃度進行控制，根據(jù)其生產(chǎn)工藝和控制要求，本文先設計了反應器進料溫壓補償控制邏輯、聯(lián)鎖順序控制邏輯和工藝流程圖。但質(zhì)譜儀的價格貴、故障率高且平均需要每周維護一次，故僅用一個

2、質(zhì)譜儀測得的數(shù)據(jù)不能提供穩(wěn)定的反應器模型，而用多臺的話設備投入太大，為解決此問題，本文先利用經(jīng)驗采樣規(guī)則選取3000組生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，經(jīng)歸一化預處理后用RBF網(wǎng)絡算法辨識出該子系統(tǒng)的系統(tǒng)階次和延遲步數(shù)，再利用RBF網(wǎng)絡建立反應器子系統(tǒng)的非線性靜態(tài)和動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡模型，同時給出了Matlab仿真說明，最后經(jīng)比較選擇非線性動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡模型為反應器的模型。當質(zhì)譜儀不能正常工作時，該模型可在線工作代替反應器出口處的質(zhì)譜儀，其相當于反應器的模

3、型；當質(zhì)譜儀能正常工作時，該模型離線工作，它可檢查質(zhì)譜儀的測量數(shù)據(jù)是否正常。 不過因為采用傳統(tǒng)的PID控制器往往很難整定到最優(yōu)控制參數(shù)，所以本文在此模型基礎上設計了單神經(jīng)元自適應PID控制器用于氧氣進料的優(yōu)化控制，也給出了Matlab仿真說明。 EO/EG裝置的基于DeltaV系統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)已于2004年2月底順利通過了BASF公司、日揮公司、揚子石化公司和EPM公司的工廠測試。但大型化工企業(yè)對過程控制的安全性要求高