乙烯装置微机优化系统

经验交流《自动化技术与应用》2003年第22卷第1期Technical Communication乙烯装置微机优化系统Microcomputer-Based Optimization of the Ethylene Installation黑龙江省财政厅财税信息中心罗 忠远黑龙江省计算中心梁长文丁雨Luo Zhangyuang Liang Zhanguen Ding Yu摘要介绍乙烯装置上实现的一种计算机生产优化系统该系统在操作经验的记忆、对比和推理的基础上对生产过程进行优化为复杂工艺过程的优化控制提供了-条新的可行途径。关键词:乙烯装置优化工况 自学习Abstract :This paper introduces the microcomputer - based optimization system in the ethylene insalation . Adopting unique optimisation model ,this sys-tem provides a new feasible method of optimication control for the sophisticated technological process.Kewords :Ethylene insalation Optimication working condition Self-study中图分类号:TP273.5文献标识码: A文章编号: 1003-7241( 2003 )01-0065-02操作终端1引言微机烃类裂解生产乙烯的工艺过程和机理十分复杂很难通过建立有效的数学模型来实现在线优化控制。其生产操作.上相关DCS系统因素众多进行生产优化是-件对技术管理人员和操作工的经生产装管验、技术水平有较高要求的难度很大的工作。为此我们研究设计了一种自学习经验优化系统,它能够在历史操作经验的记忆、图1硬件系统示意图.对比、推理的基础上不断地对过程进行优化操作的指导使过程逐步地达到和保持最优或较优的状态。3自学习优化系统设计本系统由下列要素有机构成:2硬件环境3.1优化参 数吉化公司有机合成厂乙烯装置年处理量十五万吨,包括六.是系统选定的进行优化化指导的参数,包括各裂解管出口台并行运行的裂解炉。全装置由-套从国外引进的DCS系统温度、 进料量、稀释蒸汽比个20个共60个参数。中国煤化工对装置集散控制,我们在该DCS系统上外接了一台微机并实3.2工1HCNMHG现了与DCS系统双向实时通讯通过DCS系统采集生产过程检我们把衣征生广卫柱状念的參重倒成的一个数据结构称为测数据和回送控制、指导信息。工况。它包括优化参数状态数据、产品分布数据(软仪表)及废优化系统软件在微机上开发、运行。锅温度、炉膛温度、原料性质数据等。Tehniques of Automation & Aplications 165《自动化技术与应用》2003年第22卷第1期经验交流Technical Communication3.3优化工况样本JJ[h])JJ[h])+ 2X r[hI OBJ PAR[ h]- OBJ PAR,是一个存放操作经验的数据结构其中包含-个典型工况[k])OBJ_ PAR[ k:]}+>(8hIOPT_ PAR[ k:]- OPT .和相应的优化指导方案。对应几种不同的生产方案分别离线PAR[ k ])VOPT _ PAR[ h])制定30至50个优化工况样本。则与当前工况具有类似”工况参数的优化工况样本OPT. SAM- .3.4优化推理 规则PLE:满足是一些不能归括在优化工况样本中的量化成《如果.... ,SD, = min{SD; }则....》形势的优化操作经验限定和规则等。是对优化工况样利用优化推理规则集对OPT _ SAMPLE: 中的优化指导值本的补充。(OPTVALh逐项和综合地调整形成最终的优化方案输出。3.5优化知识库优化知识库最初根据工艺机理和专家经验离线建立。里面5学习过程包括针对各类工况的若干个优化工况样本、优化推理规则集其设OB]_ PARo 是调前工况的产率参数,0BJ_ PARI 是调后.它优化计算用的参数数据。工况的产率参数,a和b分别是对应于当前生产方案的系数向3.6优化决策环节量和指标向量。若首先根据一定的判别准则 在优化工况样本集中找出与当2d[ k:]OBJ . PAR[k]>>dhI 0BI_ PAR[ k]+U[ k:])前工况具有类似工况参数值的优化工况样本，从中摘取优化指则自动构造一个新的优化工况样本OPT SAMPLE 取代知识库导值作为初步优化方案然后利用优化知识库中的优化推理规中具有类似工况参数的优化工况样本中最旧的一个。OPT则对.上述初步优化方案进行调整作出最后的优化决策。SAMPLE前4个元素取调前工况响应元素的参数值第5个元素3.7优化知识学习环节OPT _ VAL 取调后工况中的优化参数值( OPT_ PAR 》随着时间的推移知识库中的某些优化工况样本已经陈旧，通过人机对话在线修改生产方案、工艺卡片、以及优化推理不再适用了。系统的学习环节不断地把调前工况与调后工况进.规则集。行比较用成功的调节数据构造新的优化工况样本。优化推理规则也要通过人一机对话在 线调整。6结束语调苗工况该系统结构简明方法直观易于掌握,便于推广。由于其谓后工配不需要建立过程的数学模型,该系统对复杂工艺过程的操作优输出化指导或控制具有-般的适用性。该系统在吉化公司乙烯装置工艺机理洱优知识建专家经验(优化工况样本、优化摧理规则集等)上投入使用后进行了严格的生产标定结果表明,目标产品单图2自学习优化系统框图耗下降、年经济效益200万以上。4优化过程7参考文献设GK、PRT_PAR、J、OBJ_PAR为当前工况的4个元素,[1] 沈清汤霖.模式识别导论[ M].长沙:国防科技大学{0PT_ SAMPLE;li= 1~ 50 }为相对于当前生产方案的优化工况出版社,1991中国煤化工样本集而GK、OPT_ PAR、JJ小、OBJ_ PAR、 OPT _ VAL; 为优化作者简MHCNMHG究方向计算机网络、办公自动工况样本OPT_ SAMPLE; 的5个元素,a[ k]A[ k]γ[ k:]δ[ k]化、智能控制理论和应用。是加数系数向量。令:SD;=Xo[hI GK[h]- Gh[1:])VGk[k]}+SXAhI J[ h]-661 Tehiqueta 8A0maton & Apliainos