[实用新型]甲醇精馏先进过程控制系统

说明书

本实用新型涉及甲醇精馏装置过程控制技术领域，尤其涉及一种甲醇精馏先进过程控制系统。该甲醇精馏先进过程控制系统包括DCS控制装置和先进控制装置；先进控制装置包括相互通信连接的实时数据存储器、模型存储器、模型预测运算器和优化控制组件；模型存储器内存储有预塔模型数据、回收塔模型数据和加压塔及常压塔模型数据；模型预测运算器预测控制变量的变化趋势；优化控制组件根据变化趋势和预定期望值计算得出最优调节量，DCS控制器组件根据最优调节量对调节组件进行调节，以使控制变量工作在预定期望值。该甲醇精馏先进过程控制系统能够降低劳动强度、控制变量的波动幅度和甲醇精馏装置的能耗，并提高自动化水平、系统平稳性。

技术领域

本实用新型涉及甲醇精馏装置过程控制技术领域，尤其涉及一种甲醇精馏先进过程控制系统。

背景技术

相关技术中，甲醇精馏装置一般都配备DCS控制系统(集散控制系统)，通过将温度、压力、流量、液位和组分等检测仪表接入DCS控制系统，实现对甲醇精馏装置工作的全过程监控。然后DCS控制系统根据操作员设定的控制目标，按照DCS控制系统内部的常规PID(比例、积分和微分)和串级等控制方案计算出控制指令，最后DCS控制系统将控制指令送给调节阀、切断阀和变频器等去执行，以达到对于甲醇精馏装置的自动控制。

但是，由于甲醇精馏装置不仅包括相对复杂的进出料关系，而且各塔之间存在热量集成的情况，因此，甲醇精馏装置是典型的多变量、有约束和强耦合的复杂工业过程。所以，DCS控制系统的常规单入单出的PID控制方案已经难以解决这种过程的整体控制及优化的问题。操作人员面对复杂的控制对象，难以准确预判未来趋势、综合协调各底层PID回路，因而造成了甲醇精馏装置自动化水平低、关键工艺参数波动大、系统运行不平稳、装置能耗高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种甲醇精馏先进过程控制系统，以在一定程度上解决现有技术中甲醇精馏装置自动化水平低、关键工艺参数波动大、系统运行不平稳、装置能耗高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案；

基于上述目的，本实用新型提供的甲醇精馏先进过程控制系统，所述甲醇精馏装置包括预塔、加压塔、常压塔、回收塔和调节组件，所述调节组件设置于所述预塔、所述加压塔、所述加压塔和所述回收塔；

所述甲醇精馏先进过程控制系统包括DCS控制装置和先进控制装置，所述DCS控制装置包括通信连接的监测器组件和DCS控制器组件；所述先进控制装置包括相互通信连接的实时数据存储器、模型存储器、模型预测运算器和优化控制组件；所述实时数据存储器和所述优化控制组件均与所述DCS控制器组件通信连接；

所述实时数据存储器内存储有历史数据；所述模型存储器内存储有预塔模型数据、回收塔模型数据和加压塔及常压塔模型数据；

所述监测器组件分别获取所述预塔、所述加压塔、所述常压塔和所述回收塔的控制变量的实时数据，并将所述实时数据传输至并存储于所述实时数据存储器；

所述模型预测运算器能够根据所述预塔模型数据、所述回收塔模型数据、所述加压塔及常压塔模型数据、所述实时数据及所述历史数据，预测所述控制变量在预定时长内的变化趋势；

所述优化控制组件能够根据所述变化趋势和预定期望值计算得出对于所述调节组件的最优调节量，并将所述最优调节量传输至所述DCS控制器组件；

所述DCS控制器组件根据所述最优调节量对所述调节组件进行调节，以使所述控制变量工作在所述预定期望值。

在上述任一技术方案中，可选地，所述先进控制装置还包括反馈校正器；

所述反馈校正器分别与所述实时数据存储器、所述模型存储器、所述模型预测运算器和所述优化控制组件通信连接；