儲油罐油溫控制系統(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，在地球上的總儲量是有限的，所以對石油資源開采的每一個環(huán)節(jié)要求都非常嚴格。在石油的儲運過程中，儲油罐配合長距離管道運輸是其中的一種重要的儲運方式。目前，我國部分油田原油具有粘度高、易凝固等特點，需要在存儲以及輸運過程中使原油保持在合理的溫度范圍內(nèi)，才能保證儲罐和管道中的原油安全順利的進行儲運。加熱爐被廣泛的應(yīng)用于石油工業(yè)油氣集輸系統(tǒng)中對原油、天然氣及其井產(chǎn)物的加熱，以便實現(xiàn)安全的輸送。油田儲油罐原油

2、溫度控制是油田安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，如何提高控制系統(tǒng)的自動化水平和運行性能，不僅具有很好的經(jīng)濟效益，而且有較高的學(xué)術(shù)研究價值。
　　儲油罐原油加熱爐溫度控制系統(tǒng)具有大慣性、純滯后、慢時變等特性，這些特性給加熱爐的自動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調(diào)節(jié)或常規(guī)PID方法進行的，控制精度較低，控制效果不理想。近年來，國內(nèi)外對加熱爐溫度控制進行了廣泛、深入的研究，特別是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，溫度控制的研究取得巨大

3、的進展，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控制實現(xiàn)了儲油罐原油溫度的控制。由于系統(tǒng)具有慢時變的特性以及油田現(xiàn)場工況的復(fù)雜性，所以為了進一步提高系統(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)用遺傳算法對系統(tǒng)模型參數(shù)進行辨識并對PID參數(shù)進行在線尋優(yōu)。
　　本文主要進行的工作如下:首先，對油田加熱爐溫度控制系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)場實際情況進行了仔細分析、介紹;其次，對本課題的總體設(shè)計進行了詳細的介紹，包括系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計以及課題現(xiàn)場的實現(xiàn)，并提出對實際控制策略的進一步改進方案;最后，針對課題中的被控對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