化工生產裝置控制回路參數整定測試方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法和裝置，該方法包括：根據化工生產裝置的實時運行狀態信息判斷其是否處于正常開車狀態，如果是，則獲取關鍵控制回路；判斷關鍵控制回路是否處于自動控制狀態，如果否，則確定該關鍵控制回路的被控對象類型；根據被控對象類型獲取控制閥的閥位變化百分比、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間，并計算數據鏡像結果；根據數據鏡像結果得到比例參數、積分參數和微分參數。本發明專利技術可避免參數設置不合理造成關鍵被控對象超調后破壞生產穩定的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化工領域，特別是涉及一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法和裝置。
技術介紹
隨著現代化工業的快速發展，自動化程度的不斷提高，新工藝新技術的不斷創新應用，自動化設備越來越先進，生產裝置不斷擴大，對化工生產過程中自動化控制系統有了更高的要求。化工自動化是指在其生產線上安裝一些自動化儀表檢測裝置，依據采取的數據進行科學生產，這些自動化裝置代替傳統的手工操作模式，稱作化工生產自動化。化工生產過程中產生大量的傷害人體的化學物質，因此生產過程基本上都是在密閉的容器和設備中產生，為維持化工生產正常高效的順利生產，必須把生產工藝中的參數維持在某一最佳數值范圍內，方可確保化工產品的質量和生產的安全。而實現化工生產過程的自動化，最基本的要求是生產裝置的控制回路需要運行在自動狀態。雖然化工生產自動化程度不斷提高、儀器儀表在化工產業中應用范圍和規模不斷擴大，且儀表與現代計算機有力結合的分布式控制系統(DCS)可完成復雜的控制功能，但在實際化工生產企業，仍舊有不少控制回路運行在人工操作狀態，僅僅“視DCS為遠程操作現場設備的一種手段”的現象和認識屢見不鮮，真正意義上的化工生產過程自動控制無從談起。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法和裝置，以避免參數設置不合理就將控制回路投入自動造成關鍵被控對象超調后破壞生產穩定的化工行業共性難題，最大限度地降低了持續性地進行實際測試對化工生產裝置造成的潛在風險，提高生產率和產品質量，同時大幅降低能耗、改善勞動條件、保障生產安全。為解決上述技術問題，作為本專利技術的一個方面，提供了一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法，包括：步驟1，根據所述化工生產裝置的實時運行狀態信息判斷其是否處于正常開車狀態；步驟2，如果處于正常開車狀態，則獲取所述化工生產裝置的關鍵控制回路；步驟3，判斷所述關鍵控制回路是否處于自動控制狀態；步驟4，如果未處于自動控制狀態，則確定該關鍵控制回路的被控對象類型；步驟5，根據所述被控對象類型獲取控制閥的閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間T或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間T；步驟6，根據閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間T或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間T計算數據鏡像結果；步驟7，根據所述數據鏡像結果得到用于所述關鍵控制回路整定所需的比例參數、積分參數和微分參數。優選地，當所述被控對象類型為流量、壓力、或溫度時，所述步驟5獲取的是閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間T。優選地，當所述被控對象類型為液位時，所述步驟5獲取的是閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間T。優選地，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：kp＝ΔPV/ΔOPtau＝T/4λ＝3*(maxtd，tau)。優選地，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：kp=ΔPV/ΔTΔOP]]>tau＝2*λ+tdλ為設定值。優選地，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：當所述被控對象類型為流量或壓力時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0；當所述被控對象類型為溫度時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0.125tau。優選地，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：P＝tau/Kp*(λ+td)2I＝tauD＝0。優選地，所述λ為液位在當前物料加入速度和裝置容積下，裝滿該容器時所需要的時間。本專利技術還提供了一種化工生產裝置控制回路參數整定測試裝置，包括：開車狀態判斷模塊，用于根據所述化工生產裝置的實時運行狀態信息判斷其是否處于正常開車狀態；關鍵控制回路獲取模塊，用于在處于正常開車狀態時獲取所述化工生產裝置的關鍵控制回路；自動控制狀態判斷模塊，用于判斷所述關鍵控制回路是否處于自動控制狀態；被控對象類型確定模塊，用于在未處于自動控制狀態時確定該關鍵控制回路的被控對象類型；參數獲取模塊，用于根據所述被控對象類型獲取控制閥的閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間；數據鏡像計算模塊，用于根據閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間T或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間T計算數據鏡像結果；參數整定模塊，用于根據所述數據鏡像結果得到用于所述關鍵控制回路整定所需的比例參數、積分參數和微分參數。優選地，當所述被控對象類型為流量、壓力、或溫度時，所述數據鏡像計算模塊獲取的是閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間T。優選地，當所述被控對象類型為液位時，所述數據鏡像計算模塊獲取的是閥位變化百分比ΔOP、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間td、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比ΔPV、被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間T。優選地，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：kp＝ΔPV/ΔOPtau＝T/4λ＝3*max(td，tau)。優選地，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：kp=ΔPV/ΔTΔOP]]>tau＝2*λ+tdλ為設定值。優選地，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：當所述被控對象類型為流量或壓力時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0；當所述被控對象類型為溫度時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0.125tau。優選地，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：P＝tau/Kp*(λ+td)2I＝tauD＝0。本專利技術可以對化工生產裝置中的控制回路在投入自動狀態時所需要的關鍵控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法，其特征在于，包括：步驟1，根據所述化工生產裝置的實時運行狀態信息判斷其是否處于正常開車狀態；步驟2，如果處于正常開車狀態，則獲取所述化工生產裝置的關鍵控制回路；步驟3，判斷所述關鍵控制回路是否處于自動控制狀態；步驟4，如果未處于自動控制狀態，則確定該關鍵控制回路的被控對象類型；步驟5，根據所述被控對象類型獲取控制閥的閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間(T)或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間(T)；步驟6，根據閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間(T)或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間(T)計算數據鏡像結果；步驟7，根據所述數據鏡像結果得到用于所述關鍵控制回路整定所需的比例參數、積分參數和微分參數。

【技術特征摘要】
1.一種化工生產裝置控制回路參數整定測試方法，其特征在于，包括：
步驟1，根據所述化工生產裝置的實時運行狀態信息判斷其是否處于正常開車狀態；
步驟2，如果處于正常開車狀態，則獲取所述化工生產裝置的關鍵控制回路；
步驟3，判斷所述關鍵控制回路是否處于自動控制狀態；
步驟4，如果未處于自動控制狀態，則確定該關鍵控制回路的被控對象類型；
步驟5，根據所述被控對象類型獲取控制閥的閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間(T)或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間(T)；
步驟6，根據閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間(T)或被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間(T)計算數據鏡像結果；
步驟7，根據所述數據鏡像結果得到用于所述關鍵控制回路整定所需的比例參數、積分參數和微分參數。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述被控對象類型為流量、壓力、或溫度時，所述步驟5獲取的是閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到穩定不變所經歷的時間(T)。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述被控對象類型為液位時，所述步驟5獲取的是閥位變化百分比(ΔOP)、被控對象在控制閥閥位變化后開始變化的時間(td)、對應于閥位變化百分比的被控對象變化百分比(ΔPV)、被控對象從開始變化到變化所述被控對象變化百分比時所經歷的時間(T)。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：
kp＝ΔPV/ΔOP
tau＝T/4
λ＝3*max(td，tau)。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述數據鏡像結果包括以下三個參數：kp、tau和λ，其中：
tau＝2*λ+tdλ為設定值。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：
當所述被控對象類型為流量或壓力時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0；
當所述被控對象類型為溫度時，P＝tau/Kp*(λ+td)、I＝tau、D＝0.125tau。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述比例參數P、積分參數I和微分參數D分別采用下式計算得到：
P＝tau/Kp*(λ+td)2I＝tauD＝0。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述λ為液位在當前物料加入速度和裝置容積下，裝滿該容器時所需要的時間。
9....

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇岳龍，孫玉鵬，陳強，
申請(專利權)人：藍星北京技術中心有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11