多控制回路振蕩傳播仿真平臺的建立與研究.pdf

1、工廠的規(guī)模不斷擴大，單元的不斷增多，結構也越來越復雜，過程控制運用的越來越廣泛，越來越精細。但同樣隨著工廠復雜度增加的是故障問題，嚴重影響了工廠的經濟效益。在所有故障中，回路振蕩是一個很關鍵的問題。一個典型的工業(yè)過程就有數(shù)以千計的單元和控制回路，如果振蕩在某個位置形成，由于過程設備相互連接，振蕩可能隨著設備的連接廣泛傳播，進而可能在全廠大部產生振蕩，嚴重影響生產效率、影響經濟效益。近年來有很多學者在多回路振蕩檢測和全廠級別振蕩檢測進行了

2、大量的研究，但這些這些研究所采用的數(shù)學模型依舊相對簡單，從規(guī)模、復雜程度均不能與真實的工廠相比，不能體現(xiàn)出真實工廠中振蕩源檢測算法可能產生的問題與局限性。所以構建一個能比較真實地反映實際化工過程的全廠模型來進行全廠級別振蕩源檢測算法的研究是很有必要的。
　　本研究分為四個部分： 第一部分介紹了常用的閥門粘滯模型，如Kano模型等，以及在實際工廠中比較常見的幾種單元的數(shù)學模型，包括反應器(連續(xù)攪拌釜式反應器CSTR和管式反應器PFR

3、)、緩存罐、蒸發(fā)器、換熱器（冷凝器和再沸器）以及精餾塔等。第二部分進行了四個比較簡單的實例的仿真實現(xiàn)。其中有兩個簡單的概念性工廠，其中一個包括一個等溫反應器和一個精餾塔，具有簡單的物質集成;另一個包括一個CSTR反應器、一個預熱器、一個冷凝器、一個緩存罐和一個閃蒸器，具有簡單的物質集成;第三個是蒸發(fā)過程，包括一個蒸發(fā)器、一個分離器和一個冷凝器;最后一個是雙CSTR模型，該模型包括兩個CSTR反應器，具有簡單的能量集成。第三部分進行一個較

4、復雜的化工廠實際模型的仿真實現(xiàn)?；S過程為甲苯加氫制苯(The Hydrodealkylation of Tobulene To Produce Benzene，HDA)過程，包括一個混合器，兩級的預熱器來為進料流進行預熱，一個反應器，冷凝器，分離器，三級的精餾塔。這個模型充分利用了熱量（用生成物對進料流進行一級預熱），包含了能量集成;有兩條循環(huán)流重新進入反應器，包含了物料集成。第四部分是通過上下游物料流銜接的方式，依據物理意義將若干