SU568443A1

SU568443A1 - Device for optimization control of fractionating column

Info

Publication number: SU568443A1
Application number: SU7502194952A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Леонидович Токарев; Николай Андреевич Попков; Теймураз Ираклиевич Матикашвили; Лев Иосифович Ротенберг; Виктор Павлович Слаутинский; Владимир Леонидович Соломеин; Владимир Иванович Орлов
Original assignee: Тульский Политехнический Институт; Щекинский Ордена Ленина Химический Комбинат Им.50-Летия Ссср
Priority date: 1975-12-02
Filing date: 1975-12-02
Publication date: 1977-08-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННОЙ(54) DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF RECTIFICATION COLUMN

фективность оптимального управлени ректификационной колонной.the efficiency of optimal control of the distillation column.

Целью изобретени вл етс обеспечение инвариаитности качественных показателер относительно возмущающих воздействий и переменных параметров процесса ректификации. Цель достигаетс тем, что устройство дополнительно снабжено блоком определени мини .мальных затрат, подключенным входами к выходам расходомера сырь и блока оценки его качества, и |блоком сравнени , входами соединенным с выходами блоков .минимальных н прогнозируемых затрат, а выходом через блок интегрировани квадрата ошибки - с регул тором соотиошени .The aim of the invention is to ensure the invariance of qualitative indicators with respect to disturbing influences and variable parameters of the rectification process. The goal is achieved by the fact that the device is additionally equipped with a mini cost determination unit, connected by inputs to the outputs of the raw material flow meter and a quality evaluation unit, and a comparison unit, inputs connected to the minimum output units of the predicted costs, and output through the square error integration unit - with compliance controller.

Такое устройство обладает независимостью .качественных показателей относительно возмущающих воздействий и изменений параметров процесса ректифи1кации.Such a device possesses independence of quality indicators with respect to disturbing influences and changes in the parameters of the rectification process.

Ца чертеже представлена схе.ма устройства .The drawing shows the circuit diagram of the device.

Устройство дл оптимального управлени ректификациоииой колонной содержит расходомер сырь /, блок оценки качества сырь 2, например, определ ющий состав сырь по косвенным параметрам, с ломощью датчиков и измерительных приборов 3, 4 температуры и давлени 5 в колонне, блоки управлени расходами орощени и продукта 5 и 7, регул тор расхода орошени 8 и регул тор расхода продукта 9. Выходы расходомера / и блоков управлени расходами орошени и продукта б и 7 соединены с входом блока прогнозировани затрат 10, а входы блока минимальных затрат )/ св заны с выходaiMH расходомера сырь / и блока оценки его качества 2. Блок сравнени 12 соединен с выхода-ми блоков прогнозировани затрат 10 и минимальных затрат 11, а выходом через блок интегрировани квадрата ошибки 13 - с регул торам соотношени 14. Другой вход регуЛЯтора соотношени 14 подключен к выходу бло,ка определени производной концентрации примеси в побочном продукте 15 по доле отбора, входы которого св заиы с выходом блока оценки 2 и блоком управлени расходом продукта 7. Выходы регул тора соотношени 14 соединены со входами блоков управлени расходами орошени и продукта 5 и 7. Значени составов проб, определенных лабораторным анализатором 16, поступают в блок оценки 2.The device for optimal control of the rectification column contains a raw material flow meter /, a raw material quality assessment unit 2, for example, determining the composition of the raw material by indirect parameters, with a ramp of sensors and measuring devices 3, 4 temperature and pressure 5 in the column, irrigation and product 5 flow control units and 7, the irrigation flow controller 8 and the product consumption regulator 9. The outputs of the flow meter / and the flow control units of the irrigation and product b and 7 are connected to the input of the cost prediction unit 10, and the inputs of the minimum cost unit) / They are connected to the output MaiMH of the raw material flow meter / and the quality assessment unit 2. Comparison unit 12 is connected to the outputs of the cost prediction blocks 10 and the minimum costs 11, and output through the error 13 square integration block to the ratio regulators 14. Another input of the ratio regulator 14 is connected to the output of the block, determining the derivative of the impurity concentration in the by-product 15 according to the sampling fraction, the inputs of which are connected to the output of the evaluation unit 2 and the flow control unit of the product 7. The outputs of the ratio controller 14 are connected to the inputs of the unit in the control and product costs reflux 5 and 7. Sample values were determined by laboratory analyzer 16 are supplied to an evaluation unit 2.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Кон центраци ключевой примеси в целевом продукте задаетс . Это определ ет по условию оптимальной статики отбор кубового продукта, обеспечивающий минимум затрат . |При изменении состава и расхода сырь измен ютс сигналы блоков управлени расхода .ми орошени и продукта 6 и 7, регул тора расхода орошени 8 и регул тора расхода продукта 9, блока прогнозировани затрат 10 и блока определени производной концентрации примеси в побочном продукте 15. Блоком 11 определ ютс минимальные затраты наThe concentration of the key impurity in the target product is set. According to the condition of optimal statics, this determines the selection of the bottom product, which ensures minimum costs. When changing the composition and consumption of raw materials, the signals of the flow control units of the irrigation and product 6 and 7, the flow controller of the irrigation 8 and the flow controller of product 9, the cost forecasting unit 10 and the unit for determining the derivative of the impurity concentration in the by-product 15 are changed. 11 determines the minimum cost of

управление, неоохцдимые дл компенсации воз мущений по составу и расходу сырь , которые сравниваютс блоком сравнени 12 с прогнозируемыми затратами на управление.management, which is not necessary to compensate for the perturbations in composition and consumption of raw materials, which are compared by comparison unit 12 with the predicted management costs.

Сигнал, пропорциональный разности значений минимальных и прогиозируемых затрат, поступает на вход блока интегрировани -квадрата ошибки 13, выходной сигнал которого приводит к разбалансу регул тора соотиошени 14. Выходной сигнал регул тора соотношени 14 будет измен- тьс до тех пор, пока прогнозируемые затраты ие приблиз тс к минимальным. При этом достижеиие величиной прогнозируемых затрат, определ емойA signal proportional to the difference between the values of the minimum and projected costs is fed to the input of the integration block - error square 13, the output of which leads to imbalance of the ratio controller 14. The output signal of the ratio controller 14 will change as long as the predicted costs are not ts to the minimum. At the same time, the value of the forecasted costs, determined by

блоком 10, величины минимальных затрат, определ емой блоком 11, не зависит от возмущений и изменений пара-метров процесса. Цоложение регул тора соотношени 14 в случае равенства прогнозируемых и минимальных затрат определ етс только выходным сигналом блока 15, т. е. концентрацией при.месей ключевого компонента в побочиом продукте , котора оптимальна дл состава сырь в текущий момент времени по афитерию минимума себестоимости целевого продукта.block 10, the value of the minimum cost, determined by block 11, does not depend on the disturbances and changes in process parameters. The position of the ratio controller 14 in the case of equal predicted and minimum costs is determined only by the output signal of block 15, i.e. the concentration of the components of the key component in the bothersome product that is optimal for the composition of the raw material at the current time point for the minimum cost of the target product.

Данное устройство оптимального управлени ректификационной колонной, обеспечива минимум энергозатрат при получении продукта ректификации заданного качества, можетThis device optimal control of the distillation column, providing a minimum of energy consumption in obtaining the product of rectification of a given quality, can

быть использовано при разделении смесей, состав которых не может быть измерен автоматическими анализаторами, и сокращает энергозатраты , обусловленные изменени ми качественных показателей систе.мы опти.мальногоbe used in the separation of mixtures whose composition cannot be measured by automatic analyzers, and reduces energy consumption due to changes in the quality indicators of the system.

управлени , возникаю1щими под воздействием неконтролируемых возмущений и изменений параметров процесса ректификации.control arising under the influence of uncontrolled disturbances and changes in the parameters of the rectification process.

Фор м у л а .изо б ip е т е н и Form m u l a. Izo b ip e te n u

Устройство дл оитимального управлени ректификационной колонной, содержащее расходомер сырь и блок оценки качества сырь , выходы которых подключены к блокамA device for optimal control of a distillation column containing a raw material flow meter and a raw material quality assessment unit whose outputs are connected to blocks

управлени расходами продукта и орошени , соответственно св занными с регул торами расходов продукта и орошени , блок прогнозировани затрат, входы которого соединены с выходами расходомера сырь и блоковmanagement of product and irrigation expenditures, respectively, associated with product and irrigation expenditure controllers, a cost prediction unit, the inputs of which are connected to the outputs of the raw material flow meter and units

управлени расходами орошени и продукта, блок определеии производной концентрации примесей в побочном продукте по доле отбора , входы которого соединены с выходами блоков оценки качества сырь и управлени control of irrigation and product costs, a unit for determining the derivative of the concentration of impurities in the by-product by the fraction of the selection, the inputs of which are connected to the outputs of the blocks for assessing the quality of raw materials and management

расходом продукта, и регул тор соотношени , вход которого соединен с выходом блока определеии -производной концентрации примесей в побочном продукте, а выходы - со входами блоков управлени расходами продуктаthe flow rate of the product, and the ratio controller, whose input is connected to the output of the determination unit — the derivative impurity concentration in the by-product, and the outputs to the inputs of the product flow control units

и орошени , отличающеес тем, что, с целью обеспечени инвариантности качественных показателей относительно возмущающих воздействий и перемеиных параметров в процессе ректификации, оно снабжено блокомand irrigation, characterized in that, in order to ensure the invariance of quality indicators with respect to disturbing influences and variable parameters in the process of rectification, it is equipped with a block

определени минимальных затрат, подключенным входами IK выходам расходомера сырь и блока оценки его качества, и блоком сравнени , входами соединенным с выходами блоков минимальных и прогнозируемых затрат, а выходом через -блок интегрировани квадрата ошибки - с регул тором соотношени .determining the minimum costs, connected by inputs IK to the outputs of the raw material flow meter and a quality evaluation unit, and the comparison unit, the inputs connected to the outputs of the minimum and forecasted costs blocks, and the output through the integration block of the error square with the ratio controller.

Источники информации, прин тые во внимание нри экспертизе:Sources of information taken into account at the examination:

1.Авторское свидетельство А 435832, кл. В 01 D 3/42, 1971.1. Author's certificate A 435832, cl. B 01 D 3/42, 1971.

2.Авторское свидетельство №448871, кл. В 01 D 3/42, 1972,2. The copyright certificate №448871, cl. B 01 D 3/42, 1972,