CN201662724U - 一种炼油分馏塔液位模糊控制装置 - Google Patents

一种炼油分馏塔液位模糊控制装置 Download PDF

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张乐
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Abstract

本实用新型涉及一种炼油分馏塔液位模糊控制装置。现有的硬件设备投资大,还需要添加控制计算机以及通讯接口等。本实用新型中的计算模块的输出端分别与第一液位控制设定装置、第二液位控制设定装置和第三液位控制设定装置信号连接;工程师接口和操作员接口分别与计算模块的输入端信号连接;液位检测装置分别与工程师接口、操作员接口信号连接,液位误差计算装置分别与工程师接口、操作员接口信号连接,初始参数存储器分别与工程师接口、操作员接口信号连接。本实用新型结构简单,实现容易,而且在实现控制过程中,不需经过计算机与集散控制系统的各种硬件模块的通讯,节省了控制周期,使控制及时可靠。

Description

一种炼油分馏塔液位模糊控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于自动化技术领域,涉及一种控制装置,尤其涉及一种炼油分馏塔 液位的模糊控制装置。
背景技术
[0002] 炼油分馏塔是炼油化工生产部门的重要设备,其工作要求之一是保持塔内的液体 油液位在一定高度范围之内,以保证上游装置和后续装置的平稳运行。为此,分馏塔的液位 必须加以控制。
[0003]目前,普遍应用的炼油分馏塔液位控制方式是离散控制形式,采用计算机和集散 控制系统的相关硬件模块来实现。利用计算机通过采样数据分析过程运行状态,进行决策 和施加控制指令,然后传递给集散控制系统的相关控制模块实现控制。其缺点是硬件设备 投资大,不但占用基本集散控制系统的相关硬件模块,还需要添加控制计算机以及通讯接 口等相关设备;同时,还存在控制不及时的情况,计算机通过采样分析后,要进行计算才能 形成控制信号,传递给集散控制系统实行控制,过程信号的采集、分析、计算一直到控制信 号的输出经过的周期长,一定程度上限制了该类控制系统的性能。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是为了克服现有的技术的不足之处,提高控制系统的性能和实 用性,提供了 一种炼油分馏塔液位模糊控制装置。
[0005] 本实用新型采用横河CS3000集散控制系统,具体包括初始参数存储器、工程师接 口、操作员接口、液位检测装置、液位误差计算装置、液位控制设定装置、计算模块。
[0006] 液位控制设定装置分为第一液位控制设定装置、第二液位控制设定装置和第三液 位控制设定装置;计算模块的输出端分别与第一液位控制设定装置、第二液位控制设定装 置和第三液位控制设定装置信号连接;工程师接口和操作员接口分别与计算模块的输入端 信号连接;液位检测装置分别与工程师接口、操作员接口信号连接,液位误差计算装置分别 与工程师接口、操作员接口信号连接,初始参数存储器分别与工程师接口、操作员接口信号 连接。
[0007] 所述的液位控制设定装置均由设定计算模块、延时模块和设定模块组成,设定计 算模块的输出与延时模块的输入信号连接,延时模块的输出与设定模块的输入信号连接;
[0008] 所述的液位检测装置由检测装置、迟后模块和延时模块组成,检测装置的输出与 迟后模块的输入信号连接,迟后模块的输出与延时模块的输入信号连接;
[0009] 所述的液位误差计算装置由误差计算装置和延时模块组成,误差计算装置的输出 与延时模块的输入信号连接。
[0010] 初始参数存储器存储模糊控制装置启动之前液位的实际数据。启动模糊控制装置 后,操作员接口、工程师接口与液位检测装置、液位误差计算装置通讯,液位检测装置将液 位的实际数据发送给工程师接口,工程师接口发送操作指令给操作员接口,操作员接口得到操作指令后运行计算模块把控制信号传递给液位控制设定装置。
[0011] 本实用新型的有益效果是:利用横河CS3000集散控制系统的各种硬件模块直接 实现分馏塔的液位控制,与传统的计算机控制系统相比,本实用新型结构简单,实现容易, 而且在实现控制过程中,不需经过计算机与集散控制系统的各种硬件模块的通讯,节省了 控制周期,使控制及时可靠。本实用新型适用于炼油、化工、冶金等流程工业领域中基本控 制系统是横河CS3000集散控制系统的情形。
附图说明
[0012] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0013] 图2为液位控制设定装置的结构示意图;
[0014] 图3为液位检测装置的结构示意图;
[0015] 图4为液位误差计算装置的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 如图1所示,一种炼油分馏塔液位模糊控制装置包括初始参数存储器3、工程师接 口 4、操作员接口 5、液位检测装置1、液位误差计算装置2、液位控制设定装置、计算模块6。
[0017] 液位控制设定装置分为第一液位控制设定装置7、第二液位控制设定装置8和第 三液位控制设定装置9 ;计算模块6的输出端分别与第一液位控制设定装置7、第二液位控 制设定装置8和第三液位控制设定装置9信号连接;工程师接口 4和操作员接口 5分别与 计算模块6的输入端信号连接;液位检测装置1分别与工程师接口 4、操作员接口 5信号连 接,液位误差计算装置2分别与工程师接口 4、操作员接口 5信号连接,初始参数存储器3分 别与工程师接口 4、操作员接口 5信号连接。
[0018] 如图2所示,每个液位控制设定装置均由设定计算模块10、延时模块11和设定模 块12组成,设定计算模块10的输出与延时模块11的输入信号连接,延时模块11的输出与 设定模块12的输入信号连接;
[0019] 如图3所示,液位检测装置1由检测装置1-1、迟后模块1-2和延时模块11组成, 检测装置1-1的输出与迟后模块1-2的输入信号连接,迟后模块1-2的输出与延时模块11 的输入信号连接;
[0020] 如图4所示,液位误差计算装置2由误差计算装置13和延时模块11组成,误差计 算装置13的输出与延时模块11的输入信号连接。
[0021 ] 工程师接口与检测装置和操作员接口设有内部程序软连接进行数据交换和通讯。 液位检测装置用来检测过程的实时液位,并通过工程师接口和操作员接口将信号传递给计 算模块。操作员接口与工程师接口和检测装置也有内部程序软连接进行数据交换和通讯, 同时操作员接口还与液位控制设定装置通讯,用来提供给液位控制设定装置具体液位操作 指令,使液位控制设定装置得到控制指令。
[0022] 该模糊控制装置的工作过程是:启动该装置时,初始参数存储器将实际液位数据 传递给工程师接口和操作员接口。工作状态开始后,工程师接口和操作员接口开始运行,工 厂根据塔内油的性质给出期望液位控制数值,工程师接口收到操作人员给出的期望液位数 值指令,并传递给操作员接口,操作员接口将此控制要求传递给液位控制设定装置,实际过程控制开始。液位的实际数值通过液位检测装置测量,并作为输入量提供给工程师接口和 操作员接口,同时液位误差计算装置计算期望液位数值和实际液位数据的偏差。 [0023] 计算模块对得到的偏差信号进行基于模糊规则的运算,最后得出正确的操作变量 传递至液位控制设定装置实现控制。

Claims (1)

  1. 一种炼油分馏塔液位模糊控制装置,包括初始参数存储器、工程师接口、操作员接口、液位检测装置、液位误差计算装置、液位控制设定装置和计算模块,其特征在于:液位控制设定装置分为第一液位控制设定装置、第二液位控制设定装置和第三液位控制设定装置;计算模块的输出端分别与第一液位控制设定装置、第二液位控制设定装置和第三液位控制设定装置信号连接;工程师接口和操作员接口分别与计算模块的输入端信号连接;液位检测装置分别与工程师接口、操作员接口信号连接,液位误差计算装置分别与工程师接口、操作员接口信号连接,初始参数存储器分别与工程师接口、操作员接口信号连接;所述的液位控制设定装置均由设定计算模块、延时模块和设定模块组成,设定计算模块的输出与延时模块的输入信号连接,延时模块的输出与设定模块的输入信号连接;所述的液位检测装置由检测装置、迟后模块和延时模块组成,检测装置的输出与迟后模块的输入信号连接,迟后模块的输出与延时模块的输入信号连接;所述的液位误差计算装置由误差计算装置和延时模块组成,误差计算装置的输出与延时模块的输入信号连接。
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CN103760772A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 杭州电子科技大学 状态空间预测函数控制优化的批次过程pi-pd控制方法
CN103605381B (zh) * 2013-11-14 2016-09-14 杭州电子科技大学 动态矩阵控制优化的分馏塔液位控制方法

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