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模糊算法在化釜温度控制中的应用刘绍辉,等
模糊算法在氯化釜温度控制中的应用
Application of Fuzzy Algorithm in Temperature Control of Chlorination Kettle
(中国科学院自动化研究所',北京100190:中国科学院大学2,北京100190)
摘要:氯化聚乙烯生产过程中氯化金混度具有非线性与滞后性等特点。通过对氯化釜温度的特点进行研究,提是出了模糊控制算
法。基于 Siemens S7-400H与PC7控制系統,实现了对氯化反应的集中控制、控制效果满足工艺中针对温度控制的要求。介绍了集
中控制系统的配置、控制算法设计、模糊控制功能块的实现等方面,并将所采集的现场数据让行图形化重现。系统投入使用后,取得
∫很好的控制效果,实现了多釜并行生的口标,显著提升了品的质量
关键词:氯化釜PCS7集中控制系统温度控制楔糊控制
中图分类号:TP273+.4
文献标志码:A
Abstract In pdu on of choriale l lene, he lem alu of hlrinaled k elle fealures nonlinear and ime delay. Through researching
the characleristics of Lhe lenperalure of chlorinated kellie, the Muzzy conlrol algorithm is propused. Based on Siemens S7-400H and PCS7 conlrol
sytem, the centralized cool for chlorinated reaction i realize, the control effects satisfy the requirements of temperature control for the
Lecnological process. The configuration of e centralized conlrol system, he design of the control agor L, and the implementation of u
control function module are introduced, and the field data collected is reproduced graphically. Excellent control results are obtained after the
y stem being put into operation, the target of multi-kettle parallel production is achieved, and the quality of produet is significantly enhance
Keywords: Chlorination kettle PCS entralized control system Temperature control Fuzzy control
0引言
显著提高了CPE的产品质量。
1工艺概述
氯化聚乙烯( chlorinated pol yethylene,CP)广泛应
用于塑料、橡胶、建材、医药、农业等众多领域。因其自
氯化反应的主要没备为氯化釜,其结构示意图如
身化学结构,CPE具有众多优良特性,能很好地提高材图1所示。夹套内部载热体为冷水与蒸汽的混合流
料性能。它与其他材料共同使用,可显著提高其他材体,通过调节冷水阀门和蒸汽网门开度实现对金内物
料的诸多特性川。本文研究的对象所采用的CP生料的升温或冷却。为避免冷水倒吸入蒸汽管道,调节
产方法为水相悬浮法。
过程中蒸汽阀门和冷水阀门不能同时打开。反应过程
氯化反应是CP生产的关键,是一个复杂的放热中,通过氯化底部的液氯阀门将液氯通人氯化金中
反应。氯化釜作为氯化反应的主要设备,热容量大、纯作为反应物之一进行生
滞后时间长,其传热系数会随着反应的进行而发生变
压物
缩料次
化2。加之温度本身其有滞后性和非线性い,采用传
空水
蒸汽一次水
气
搅拌电机
统的PD控制方法不能满足控制要求。在分析氯化総
进料口
温度特性的基础上,提出了采用模糊控制器对温度进
行控制的方法。在 Simatic PCS7系统中,利用CFC
冷热混合
学以水
水出口
SFC、SCT.等编程工其完成了模糊控制器功能块的编
搅拌浆
氯化釜
混合器
写及其与其他功能块的互连,并基于S7-400构成温
夹套
度控制的DCS系统。该系统能够有效地解决温度的
液氯区x
出料口
超调与振荡、现场水压不稳等突发干扰带来的问题
修改稿收到日期:2014-01-09
溢流阀
第一作者刘绍辉(1989-),女,现为中国科学院自动化研究所控理
论与控削工程专业在读顾士研究生;主妥从事智能过程控制方向的
图1氯化釜结构示意图
Fig. I Schematic diagram of lhc slruclure of ehlorinalcd kello
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol 35 No july 2014