文档介绍：集散系统中PID参数整定 与控制器的优化 主讲人：曹丽婷 博士 ********** ******@
北京化工大学
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副标题：
提高装置自控平稳率、保证装置“安、稳、长、管反应器
TIC6
TIC5
反应产物
聚丙烯环管反应器的温度控制示意图，TIC5的温度控制
关系到聚丙烯的产品性能和质量，十分关键，TIC5和
TIC6构成串级，均采用PID控制。
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塔器在炼油化工生产流程中十分常见，从控制的角度来看，分馏塔、汽提塔、萃取塔均类似。图所示的常减压塔中，液位、温度、流量等控制回路均采用PID控制。图中的塔器较复杂，各控制回路中存在一定的关联和耦合，
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精馏塔
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分馏塔
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FC
FC
FC
FC
FC
FC
FC
FC
FC
PC
固定床反应器
炼油化工中很多反应在固定床反应器中完成，各回路的精度影响整个工艺过程的收率。各控制回路均采用PID控制。
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乙烯裂解炉控制系统
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可以看出： ，几乎所有炼油化工过程都包含以上典型设备，而由图可见，这些装置的控制回路基本都采用PID控制形式。 、设备一定的条件下，PID控制是生产“安、稳、长、满、优”运行的必要保证。 3. 经常碰到工艺人员、设备人员、仪表人员抱怨各种问题，其实PID问题解决了，其它很多问题都迎刃而解
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装置大部分采用了DCS控制， DCS的实施为提高控制和管理水平起到了巨大作用，但还存在以下问题：
(1).DCS中的PID控制器很多还处于手动状态
(2).有些投入自动运行的PID回路效果不理想
(3).串级控制等复杂回路很多没有投用
(4).装置操作频繁，操作工劳动强度还较大
(5).先进控制运行不成功，重要的原因就是基础回路运行不良
问题核心和实质：自控率不高、控制器优化和参数整定不合理！
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某高压分离器液位控制回路装置手工操作的结果
造成的后果(1)：很多手动
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流量控制
阀稳
流量变化
（压力变）
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温度控制
管网压
力波动
温度
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液位控制
换班
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换班
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原油
电脱盐
初
馏
塔
常压
塔
减压
塔
初常顶
常一线
常二线
常三线
常压炉
减压炉
减一线
减二线
减三线
减四线
减压渣油
原油
手动也能够保证出产品，但波动会较大一些
在有的装置中，最终产品的产量和收率有较大波动；
(1).装置操作不平稳； (2).进料组分有波动(说明上游装置可能有波动)
强调：要建立全流程自动化的概念！
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造成的后果(2)：控制精度有待提高
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经常有人认为：
(1).投自动还不如手动；
(2).投自动以后波动更大
我们认为，这时可能存在：
(1).投用的自动不合适；
(2).投自动的上下游装置没有协调好
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造成的后果(3)：产品质量波动和能耗较高：
自控率低、控制波动：
(1). 影响控制效果
－－波动大、装置不稳定
(2). 影响产品质量
－－如产品分离受影响
(3). 影响反应的深度和收率
(4). 容易造成不合格产品
(5). 不利于节能降耗
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(1). 每个操作工的手法有很大差异
(2). 紧急情况下容易误操作
(3). 仪器设备的完好率降低
(4). 在操作站故障、通信故障等情况下很难保
证装置的安全性
造成的后果(4)：装置的安全性降低
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期望目标：
(如某组分收率最大、处理量极大、能耗极小等)
CV1
CV2
DV1
受
控
变
量
MV2
MV3
DCS
基本控制回路(PID)
操纵变量：
基本控制回路给定值
MV1
DV2
CVn
DVr
MVm
干
扰
变
量
生产现场
PID与目前常用先进控制之间的关系
鲁棒多变量控制算法
(5).操作工的劳动强度较大 (6).多变量先进控制效果不好或者成为摆设
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