[发明专利]基于广义预测控制的精馏塔高纯度精馏控制系统及方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及化工精馏过程的先进控制领域，特别地，涉及一种基于广义预测控制的精馏塔高纯度精馏控制系统及方法。

(二)背景技术

精馏过程是石油化工生产过程中一个很典型很重要的单元过程，它的操作质量直接影响着整个工厂的产品质量和生产成本。特别随着经济全球化和科技的日新月异，人们对精馏过程的高效性和精密性要求越来越高。高纯精馏的概念也就因此越来越得到国内外的关注，其重要性更是不容置疑。

高纯精馏过程控制的难题主要在于其复杂的动态特性、非线性、和回路之间的耦合性，传统的如PID等线性控制方案很难对其得到较好的控制效果。当前社会对产品质量、节能降耗等方面的要求使对高纯精馏过程的研究显的越发重要。众多的国内外工艺、自控专家对此做了大量的研究工作，提出了许多先进控制理论，也取得了一些令人鼓舞的进展。但是鉴于仪表控制系统硬件的限制，使得一些重要的先进控制方案很难在石油化工生产过程中实施。这些年来，随着计算机和DCS在石油化工生产过程中应用的逐步普及，使人们有可能应用先进控制方案改进精馏塔的控制手段，从而使达到提高生产经济效益的目标成为现实。

(三)发明内容

为了克服已有的精馏塔控制方案的不能适应空分操作的动态特性、强烈的非线性、和回路之间的耦合性、不能得到良好的控制效果的不足，本发明提供一种能够解决空分操作的动态特性、强烈的非线性、和回路之间的耦合性问题，并得到良好的控制效果的基于广义预测控制的精馏塔高纯度精馏控制系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于广义预测控制的精馏塔高纯度精馏控制系统，包括与精馏塔塔直接连接的现场智能仪表、用于存放历史数据的数据存储装置及上位机，智能仪表、数据存储装置及上位机依次相连，所述的上位机为一般模型控制器，所述的一般模型控制器包括组分推断控制部分和一般模型控制部分，所述的组分推断控制部分包括：检测仪表模块，包括温度检测元件和压力检测元件，用于检测精馏塔的上塔的温度和压力；I/O元件模块，用于电信号、和数据信号在控制器内部以及控制器与数据存储装置之间的传输，组分推断模块，用于依据检测得到的温度与压强数据推断组分，其算式为(1)、(2)：

XD=αα-1-10(a-bT1+c)(α-1)P---(1)]]>