廢棄塑料裂解煉油過程控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著城市生活的發(fā)展，廢棄塑料的處理問題逐漸引起人們的關(guān)注。目前合理高效地解決這一問題廢棄塑料裂解煉油的化工工藝技術(shù)已發(fā)展成熟，但是面向廢棄塑料裂解煉油的過程控制技術(shù)卻仍處于起始階段。本文針對廢棄塑料裂解煉油的化工工藝控制需求，以衢州某公司的二期工程為背景，仔細(xì)討論了廢棄塑料裂解煉油過程控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。研究過程中，首先對廢棄塑料裂解煉油過程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述；在化工工藝的前提下，提出了關(guān)于此過程控制系統(tǒng)的幾點控制

2、需求。
　　針對廢棄塑料裂解煉油過程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，本文在具體硬件架構(gòu)設(shè)計、組態(tài)界面設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計、建立預(yù)測模型和釜內(nèi)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計上做了以下工作：
　?。?）利用可編程邏輯控制器（PLC）、工控機(jī)、組態(tài)軟件和現(xiàn)場的多類型傳感器，組建廢棄塑料裂解煉油過程控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。此硬件方案既能實現(xiàn)監(jiān)控功能，同時為系統(tǒng)提供了良好的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和實時性；
　?。?）利用紫金橋（Real Bridge）組態(tài)軟件開發(fā)了與廢

3、棄塑料裂解煉油化工工藝流程相匹配的組態(tài)界面系統(tǒng)，同時為了獲得良好的人機(jī)交互，特別設(shè)計了系統(tǒng)狀態(tài)顯示、歷史數(shù)據(jù)報表、組態(tài)界面切換等功能；
　　（3）化工工藝需要過程控制系統(tǒng)提供特殊功能：破碎車間釜中原料遠(yuǎn)程顯示、組態(tài)軟件系統(tǒng)冗余設(shè)計和濾除采樣數(shù)據(jù)中的強(qiáng)烈干擾。針對上述問題，本文提出了利用Modbus協(xié)議實現(xiàn)釜中原料遠(yuǎn)程顯示，將組態(tài)王（Kingview）作為組態(tài)軟件系統(tǒng)的冷冗余，對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值滑窗濾波處理等解決方法。；
　

4、?。?）為了明確裂解反應(yīng)中釜內(nèi)溫度和燃油體產(chǎn)量的具體關(guān)系，提出利用過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲功能所采集的歷史數(shù)據(jù)，建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裂解反應(yīng)燃油體預(yù)測模型，了解裂解反應(yīng)釜釜內(nèi)溫度對裂解反應(yīng)的影響；
　?。?）根據(jù)廢棄塑料裂解煉油化工現(xiàn)場的實際情況，提出利用熱風(fēng)流量調(diào)節(jié)閥門和無擾PID算法實現(xiàn)對釜內(nèi)溫度某段溫度的控制，從而實現(xiàn)對裂解反應(yīng)的控制。改進(jìn)無擾PID算法，實現(xiàn)對釜內(nèi)溫度更加精確和穩(wěn)定地控制，利用實際的生產(chǎn)結(jié)果驗證該