[实用新型]乙烯精馏塔内模控制系统

说明书

技术领域

本实用新型关于化学工程控制领域，特别是关于乙烯裂解装置的控制技术，具体的讲是一种乙烯裂解装置中乙烯精馏塔内模控制系统。

背景技术

乙烯裂解装置是石油化工的重要组成部分，它的发展直接影响我国石油化工的发展。同时，乙烯裂解装置由于耗能较多，对节能减排有至关重要的作用。乙烯精馏塔是乙烯装置的关键塔，由于乙烯和乙烷较难分离，故分离所需塔板数较多。因此，对乙烯精馏塔进行内模控制，不仅直接影响乙烯产品质量和产量，而且影响下游产品(聚合级丙烯、混合碳四、裂解汽油、裂解柴油等)的平稳操作。

随着乙烯裂解装置规模的日益扩大，我国已引进IDCOM-M、SMCA、DMCplus等先进控制系统并投入使用，但这些系统并没有能够得到长期使用，均是在验收后不久就被迫停用。原因在于引入的这些控制系统都有如下共同弊端，致使推广应用存在一定难度：

(1)这些先进控制系统需要对实际的生产装置进行一系列规模很大的试验来获得过程的动态模型，如此不仅耗费较大精力，而且存在由于生产装置长时间受到干扰产生不安全的隐患；

(2)当出现设备老化需要更新、装置检修以及原料性质有较大的变化时，即需要对原来的动态模型进行更新，如此即需要重新进行一系列的现场实验，因此，给控制系统的使用和维护带来了很大的困难；

(3)控制系统较为复杂，要求装置运行相对平稳，对基础层的要求较高，同时需要有高硬件的投入。

(4)现有的控制系统通常基于辨识得到过程对象模型，而要获得过程对象模型就需要获取过程对象响应数据，然后使用这些数据对装置进行过程对象模型辨识。目前的辨识技术是通过在装置上施加测试信号来获取的，这种方式对装置造成一定的干扰，干扰的存在对操作人员的安全造成了隐患；对于一些干扰较大或纯滞后较大的系统，因其过渡过程时间较长而难达到稳态，使用该方式很难得到理想的模型。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种乙烯精馏塔内模控制系统，解决了现有技术中的控制系统均需要进行大规模的测试试验、系统维护困难、由于干扰的存在对装置运行的安全造成隐患的问题。

本实用新型的目的是，提供一种乙烯精馏塔内模控制系统，包括：现场仪表、过程控制器、操作站、IMC-PID控制设备以及OPC服务器，所述的OPC服务器通过工业以太网与所述的过程控制器相连接；所述的OPC服务器通过工业以太网与所述的IMC-PID控制设备相连接；所述的OPC服务器，通过工业以太网从所述的过程控制器上采集数据信息；所述的IMC-PID控制设备，通过工业以太网从所述的OPC服务器上获取数据信息，根据所述的数据信息输出参数；所述的OPC服务器，通过工业以太网从所述的IMC-PID控制设备上获取参数，并将所述的参数通过工业以太网传送至所述的过程控制器；所述的操作站，通过工业以太网与所述的OPC服务器相连接，通过工业以太网接收并显示IMC-PID控制设备输出的参数；所述的过程控制器，通过工业以太网与所述的OPC服务器相连接，通过工业以太网接收所述的IMC-PID控制设备输出的参数，根据所述的参数控制现场仪表的调节阀，进而调节现场仪表；所述的操作站，与所述的过程控制器相连接，接收并显示IMC-PID控制设备输出的参数。

优选的，所述的现场仪表包括：乙烯精馏塔，与所述的乙烯精馏塔相连接的塔底再沸器，与所述的塔底再沸器相连接的再沸器加热量控制器，与所述的再沸器加热量控制器相连接的第一调节阀；与所述的乙烯精馏塔相连接的塔顶回流罐，与所述的塔顶回流罐相连接的塔顶回流控制器，与所述的塔顶回流控制器相连接的第二调节阀；与所述的乙烯精馏塔相连接的塔顶冷凝器，与所述的塔顶冷凝器相连接的塔顶压力控制器，与所述的塔顶压力控制器相连接的第三调节阀；与所述的乙烯精馏塔相连接的乙烯采出泵，与所述的乙烯采出泵相连接的乙烯产品采储量控制器，与所述的乙烯产品采储量控制器相连接的第四调节阀。

优选的，所述的IMC-PID控制设备包括：采集器，通过工业以太网从所述的OPC服务器上获取数据信息；过滤器，与所述的采集器相连接，根据所述的数据信息过滤出设定值变化前后的数据，根据过滤出的数据输出对应的模型；IMC控制器，与所述的过滤器相连接，根据所述的模型设置所述的IMC控制器；IMC-PID控制器，与所述的IMC控制器相连接，根据所述的IMC控制器设置所述的IMC-PID控制器；数据输出口，与所述的过滤器、IMC控制器、IMC-PID控制器相连接，根据所述的过滤器、IMC控制器、IMC-PID控制器输出参数。