[发明专利]基于控制网格精细化的催化剂混合动态优化系统

摘要

本发明公开了基于控制网格精细化的催化剂混合动态优化系统，由间歇反应装置、混合比率传感器、模数转换器、现场总线网络、DCS、主控室混合比率及产品浓度显示、混合比率控制阀门端的数模转换器、混合比率控制阀门构成。控制室工程师指定反应持续时间、反应装置中物料的初始浓度状态、需要提高浓度的目标产品后，DCS通过控制网格精细化优化方法得出使目标产品浓度最大的催化剂混合比率并转换为混合比率控制阀门的开度指令，通过现场总线网络发送给混合比率控制阀门端的数模转换器，使混合比率控制阀门执行相应动作，混合比率传感器实时采集催化剂的混合比率并回送给DCS。本发明能够最大化目标产品的浓度，实现挖潜增效。

主权项

1.基于控制网格精细化的催化剂混合动态优化系统，能够对间歇反应装置中催化剂的混合比率进行自动控制，以最大化目标产品的浓度；其特征是：由间歇反应装置、混合比率传感器、模数转换器、现场总线网络、分布式控制系统、主控室混合比率及产品浓度显示、混合比率控制阀门端的数模转换器、混合比率控制阀门构成；所述系统的运行过程包括：/n步骤A1：控制室工程师指定反应持续时间、间歇反应装置中物料的初始浓度状态、需要提高浓度的目标产品；/n步骤A2：分布式控制系统执行内部的控制网格精细化优化方法，获得使目标产品浓度最大的催化剂混合比率；/n步骤A3：分布式控制系统将计算获得的催化剂混合比率转换为混合比率控制阀门的开度指令，通过现场总线网络发送给混合比率控制阀门端的数模转换器，使混合比率控制阀门根据收到的控制指令执行相应动作；/n步骤A4：间歇反应装置端的混合比率传感器实时采集催化剂的混合比率，经过模数转换器后用现场总线网络回送给分布式控制系统，并在主控室内显示，使控制室工程师随时掌握生产过程；/n所述的分布式控制系统，包括信息采集模块、初始化模块、控制网格精细化模块、ODE求解模块、梯度计算模块、非线性规划(Non-linear Programming，简称NLP)问题求解模块、精细化收敛性判断模块、控制指令输出模块；其中信息采集模块包括反应持续时间采集、初始浓度状态采集、目标产品采集三个子模块，NLP问题求解模块包括寻优方向计算、寻优步长计算、NLP收敛性判断三个子模块；/n为获得使目标产品浓度最大的催化剂混合比率，所述的分布式控制系统执行的控制网格精细化优化方法，运行步骤如下：/n步骤B1：信息采集模块(31)获取控制室工程师指定的反应持续时间、间歇反应装置中物料的初始浓度状态、以及需要提高浓度的目标产品；/n步骤B2：初始化模块(32)开始运行，采用分段常量参数化，设置反应持续时间的分段数为N、对应的控制网格为