一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器技术方案

本发明专利技术实施例提供一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器，属于石油化工生产技术领域，所述压力分程控制方法包括：当控制器输出在第一预设区间时，通过第一组参数控制补气阀补气；当控制器输出在第二预设区间时，通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换；当控制器输出在第三预设区间时，通过第三组参数控制排气阀排气；其中，在第一组参数、第二组参数和第三组参数中，均包括调节控制器的比例增益的相应参数，所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同，第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。使用多组参数动态调整控制器参数，解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题。线性控制的难题。线性控制的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器


[0001]本专利技术涉及石油化工生产
，具体地涉及一种压力分程控制方法、装置、存储介质及处理器。

技术介绍

[0002]蒸馏塔是在石油化工生产中应用极为广泛的分离装置，其利用在一定压力下，互溶液体混合物中的各组分的沸点或饱和蒸气压不同，来进行液体分离，从而达到对液体进行提纯的效果。蒸馏塔的压力，简称塔压，是蒸馏塔控制最重要的指标，塔压波动过大，会破坏全塔的热量平衡和气液相平衡，影响产品质量。因此，需要对蒸馏塔压力进行更为精准的控制。
[0003]在蒸馏塔压力分程控制的现有技术中，通过对塔压调节阀的补气和排气的分程控制来保持蒸馏塔的压力平衡，调节阀包括补气阀和排气阀，其分程控制曲线具有如图1所示的线性特征，控制器输出信号全程分割成两个信号段，控制器输出小信号段的时候，即如图所示的大于0小于50的范围内的时候，控制补气阀补气，控制器输出大信号段的时候，即如图所示的大于50的范围内的时候，控制排气阀排气，每个控制阀仅在控制器输出信号的某段范围内工作。
[0004]蒸馏塔装置的现场大数据的分析表明，补气阀前后压差与排气阀前后压差相比相差较大，两者在同样的阀门开度下，补气阀补气能力远远强于排气阀排气能力，使得蒸馏塔中压力对象的函数曲线呈现出非线性特征，所以仅使用一组PID参数控制补气阀和排气阀难以实现在补气过程和排气过程中，精确的调节蒸馏塔的压力回路。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种压力分程控制方法、装置、存储介质及处理器，用以解决在调节阀的压力分程调节中非线性控制的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供一种压力分程控制方法，包括：当控制器输出在第一预设区间时，通过第一组参数控制补气阀补气；当控制器输出在第二预设区间时，通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换；当控制器输出在第三预设区间时，通过第三组参数控制排气阀排气；其中，在第一组参数、第二组参数和第三组参数中，均包括调节控制器的比例增益的相应参数，所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同，第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
[0007]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，控制器输出OP通过如下公式确定：
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（1）其中，T1为积分时间系数，T2为微分时间系数，为微分系数，为拉普拉斯算子，为测量值与设定值的偏差，K
D
为比例增益，其中， K
D
大于等于0小于等于100。
[0008]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，比例增益由下式（2）确定：
ꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）其中，[0，C1）是所述控制器输出的所述第一预设区间，控制器输出在[0，C1）区间内时，控制器的比例增益是， (C2，100]是所述控制器输出的所述第三预设区间，控制器输出在(C2，100]区间内，控制器的比例增益是， [C1，C2]是所述控制器输出的所述第二预设区间，控制器输出在[C1，C2]区间内时，PID控制器的比例增益是F（OP），其中，F（OP）为非线性函数，当控制器输出在 [C1，C2]内时，非线性函数F（OP）在区间[K
M
，K
E
]内，能够将比例增益由K
M
平缓过渡到K
E
，并且满足以下条件：
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（3）可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，所述F（OP）包括：指数函数、对数函数和多项式函数。
[0009]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，所述第一组参数的参数取值包括： K
M
、T1和T2。
[0010]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，所述第二组参数的参数取值包括：F（OP）、T1和T2。
[0011]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，所述第三组参数的参数取值包括：K
E
、T1和T2。
[0012]可选的，如上所述的一种压力分程控制方法，通过所述控制器所在系统的控制模块中的第一常数、第二常数、第三常数和第四常数来调整所述K
M
、K
E
、C1和C2。
[0013]另一个方面，本申请实施例提供一种压力分程控制系统，包括：补气模块：其经配置以当控制器输出在第一预设区间时，通过第一组参数控制补气阀补气；过渡模块：其经配置以当控制器输出在第二预设区间时，通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换；排气模块：其经配置以当控制器输出在第三预设区间时，通过第三组参数控制排气阀排气；其中，在第一组参数、第二组参数和第三组参数中，均包括调节控制器的比例增益的相应参数，所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同，第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
[0014]又一个方面，本申请实施例提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请如上所述的任意一项所述的压力分程控制方法。
[0015]再一个方面，本申请实施例提供了一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如上所述的任意一项所述的压力分程控制方法。
[0016]通过上述技术方案，本申请使用多组参数动态调整控制器参数，解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题，能够在排气和补气时实现蒸馏塔压力的精准控制，保障了蒸馏塔的安全平稳操作。
[0017]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是现有技术中蒸馏塔压力分程控制曲线示意图，图2是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制方法的流程图，图3是根据本申请的一些实施例的比例增益的变化曲线的示意图，图4是现有技术中分程控制下压力回路压力波动范围的示意图，图5是根据本申请的一些实施例的分程控制下压力回路压力波动范围的示意图，图6是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0020]本申请提供了一种非线性函数压力分程控制方法、系统、机器可读存储介质和处理器，使用多组参数动态调整控制器参数，解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题，能够在排气和补气时实现蒸馏塔压力的精准控制，保障了蒸馏塔的安全平稳操作。
[0021]本申请在对与压力回路和阀门特性相关的大数据进行分析的基础上，利用非线性函数来计算并调整分程控制器的参数，在本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力分程控制方法，其特征在于，包括：当控制器输出在第一预设区间时，通过第一组参数控制补气阀补气；当控制器输出在第二预设区间时，通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换；当控制器输出在第三预设区间时，通过第三组参数控制排气阀排气；其中，在第一组参数、第二组参数和第三组参数中，均包括调节控制器的比例增益的相应参数，所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同，第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。2.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法，其特征在于，控制器输出OP通过如下公式确定：（1）其中，T1为积分时间系数，T2为微分时间系数，为微分系数，为拉普拉斯算子，为测量值与设定值的偏差，K
D
为比例增益，其中，K
D
大于等于0小于等于100。3.根据权利要求2所述的一种压力分程控制方法，其特征在于，比例增益由下式（2）确定：（2）其中，[0，C1）是所述控制器输出的所述第一预设区间，控制器输出在[0，C1）区间内时，控制器的比例增益是，(C2，100]是所述控制器输出的所述第三预设区间，控制器输出在(C2，100]区间内，控制器的比例增益是，[C1，C2]是所述控制器输出的所述第二预设区间，控制器输出在[C1，C2]区间内时，PID控制器的比例增益是F（OP），其中，F（OP）为非线性函数，当控制器输出在[C1，C2]内时，非线性函数F（OP）在区间[K
M
，K
E
]内，能够将比例增益由K
M
平缓过渡到K
E
，并且满足以下条件：（3）。4.根据权利要求3所述的一种压力分程控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文清，孙学锋，李全善，王军，聂磊，董峰，郭科跃，杨昕，李鹏，赵晓宇，郭凌，胡光亮，邸军利，姜爱军，李文才，高思，金炜，李广伟，周显兵，陈铎，潘勇宁，刘通，王文新，徐开慧，陈平，焦阳，王曦，石建峰，王齐，黄健，王敏，刘继超，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：