[发明专利]一种精馏塔管线自动冲洗方法

权利要求书

1.一种精馏塔管线自动冲洗方法，其特征在于：精馏塔的塔底液位主要扰动为进料量的变化，在进料量按预先设定值变化时，对塔底液位造成的干扰极大；原控制方案中，待检测到液位发生变化之后，控制器才做出调节动作，因此原液位—流量串级控制方案调节有滞后，控制效果不理想；为此，增加进料量的变化量ΔPV作为动态函数补偿信号；当进料量变化时，系统在每个扫描周期内检测进料量的变化，将进料变化量送入补偿运算模块进行运算处理，再把补偿运算经滤波后输出送到液位控制器的输出端，作为出料流量控制器设定值FIC002.SV的增量，对精馏塔的塔底液位—流量串级控制进行动态函数补偿，这样即实现塔底液位受进料量变化的影响之前，根据进料量按函数f(t)规律变化，对出料量进行动态函数补偿调节，起到稳定塔液位的效果；

该动态函数补偿方案为：通过检测进料量的变化量，根据塔底液位变量的动态平衡原理，计算出进料变化量ΔPV(s)相对应的出料变化量ΔPV₁(s)，关系如下：

ΔPV1(s)=GPD(s)GP(s)ΔPV(s)---(1)]]>

其中，ΔPV₁(s)为出料量变化量的拉氏变换，ΔPV(s)为进料量变化量的拉氏变换，G_P(s)为主对象液位的传递函数，G_PD(s)为干扰通道传递函数；

由副回路的输入输出关系：

ΔPV1(s)=GC1(s)GP1(s)1+GC1(s)GP1(s)ΔSV(s)---(2)]]>

其中，G_C1(s)为副回路流量控制器传递函数，G_P1(s)为副回路流量对象传递函数，ΔSV(s)为出料流量设定值变化量的拉氏变换；

进而推出该出料流量的设定值变化量ΔSV(s)，如式(3)所示：

ΔSV(s)=1+GC1(s)GP1(s)GC1(s)GP1(s)ΔPV1(s)=1+GC1(s)GP1(s)GC1(s)GP1(s)GPD(s)GP(s)ΔPV(s)---(3)]]>

即得动态函数补偿运算模块为：

G~FC(s)=1+GC1(s)GP1(s)GC1(s)GP1(s)GPD(s)GP(s)=(1+1GC1(s)GP1(s))GPD(s)GP(s)---(4)]]>

其中，为理论计算的塔底排出流量变化量传递函数；

由上式(4)得动态函数补偿运算模块需要辨识的对象模型有：副回路流量对象G_P1(s)、主回路液位对象G_P(s)及干扰通道对象G_PD(s)。

2.根据权利要求1所述的一种精馏塔管线自动冲洗方法，其特征在于：在实际的应用中，对象的数学模型辨识不可避免地存在模型误差，即模型失配，为降低模型失配对动态函数补偿作用的影响，增强系统的鲁棒性，在补偿运算模块后加入一阶滤波模块：

Gf(s)=11+αs---(5)]]>

其中α为可调节的滤波器常数，G_f(s)为滤波模块传递函数；得到最终的补偿运算模块为：

GFC(s)=(1+1GC1(s)GP1(s))GPD(s)GP(s)Gf(s)---(6)]]>

其中，G_FC(s)为实际输出的塔底排出流量变化量传递函数，即前馈控制器的传递函数。