置換蒸煮過(guò)程卡伯值混合建模算法的研究.pdf

1、制漿過(guò)程產(chǎn)生的黑液是工業(yè)污染源之一，具有粘度大、有機(jī)物含量多和味臭等特點(diǎn)，直接排放對(duì)環(huán)境污染危害很大，科學(xué)有效的解決方法之一是回收利用。置換蒸煮系統(tǒng)（Displacement Digester System，DDS）通過(guò)設(shè)置多個(gè)黑液儲(chǔ)存槽，將黑液在蒸煮過(guò)程中分段復(fù)用，減少黑液排放量的同時(shí)，回收了其中的能量和化學(xué)品，是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的間歇式制漿技術(shù)。但由于取樣困難，且缺乏穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的卡伯值測(cè)量?jī)x表，DDS的成漿品質(zhì)監(jiān)控一直未能很好地

2、解決。而現(xiàn)有的人工經(jīng)驗(yàn)或H因子法的判別效果不夠理想，容易產(chǎn)生卡伯值太大的“生漿”，或卡伯值太小的“爛漿”。因此，探索行之有效的卡伯值在線測(cè)量方法是一個(gè)熱點(diǎn)研究課題。本文在國(guó)家國(guó)際科技合作項(xiàng)目“節(jié)能環(huán)保型置換蒸煮關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的合作研究(2010DFB3660)”的資助下，以四川銀鴿竹漿紙業(yè)有限公司置換蒸煮DCS項(xiàng)目為背景，圍繞置換蒸煮過(guò)程的工藝及機(jī)理分析、輔助變量選取、軟測(cè)量模型建立和卡伯值軟測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了深入研究，具

3、體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)置換蒸煮過(guò)程卡伯值軟測(cè)量二次變量的選取
　　在對(duì)比分析傳統(tǒng)間歇式蒸煮與置換蒸煮的區(qū)別與聯(lián)系的基礎(chǔ)上，結(jié)合置換蒸煮的工藝特點(diǎn)，確定了卡伯值和整個(gè)蒸煮過(guò)程其他變量之間的關(guān)系。從影響較大的可測(cè)變量中挑選了H因子、黑液加入量和裝鍋量等11個(gè)參數(shù)作為卡伯值建模變量，為模型的精度和穩(wěn)定性提供了保證。
　　(2)置換蒸煮過(guò)程卡伯值軟測(cè)量混合模型的建立
　　分別采用遞推PLS方法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立置

4、換蒸煮過(guò)程卡伯值測(cè)量模型，通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，由于蒸煮過(guò)程的非線性，遞推PLS模型在某些點(diǎn)的擬合精度不高;而RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型由于受建模變量個(gè)數(shù)的限制，其預(yù)測(cè)穩(wěn)定性不強(qiáng)。鑒于以上兩種模型的缺陷，本文提出將兩種模型加權(quán)混合的建模思想。仿真效果證明，混合建模方法切實(shí)有效，比單一使用遞推PLS或RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所建模型的精度高，相對(duì)誤差較小。
　　(3)置換蒸煮過(guò)程卡伯值在線預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
　　以西門子S7-400控制器為硬

5、件主體，PCS7為軟件開發(fā)平臺(tái)，在不影響現(xiàn)有置換蒸煮DCS系統(tǒng)正常工作的前提下，提出了基于OPC技術(shù)的卡伯值在線軟測(cè)量子系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用OPC典型的Client/Server模式，DCS系統(tǒng)上位機(jī)搭建為OPC Server，卡伯值在線測(cè)量子系統(tǒng)上位機(jī)的WinCC運(yùn)行時(shí)自動(dòng)搭建為OPC Client。通過(guò)OPC協(xié)議，完成兩系統(tǒng)之間現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)卡伯值的相互傳輸，可實(shí)現(xiàn)蒸煮過(guò)程卡伯值實(shí)時(shí)在線測(cè)量。
　　本文將遞推PLS模型和RBF神經(jīng)