PLC在燃料乙醇控制系統的應用

創(chuàng )意與實(shí)踐文章編號1001-9944(200404008503PLC在燃料乙醇控制系統的應用陳治陳冠雄趙政(天津大學(xué)天津300072)摘要:主要介紹了燃料酒精脫水控制系統旳自動(dòng)控制硏究。燃料酒精脫水整體控制系統采用μLC對脫水裝置實(shí)施時(shí)間程序控制和上位機監控系統其中對系統中純度為95%酒精進(jìn)口流量與溫度實(shí)施神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )控制對冷卻器壓力進(jìn)行無(wú)模型自適應MFA控制。為保證系統穩定同時(shí)對酒精蒸氣溫度和冷卻器溫度進(jìn)行MFA控制及蒸發(fā)器、成品罐、淡酒罐液位控制系統關(guān)鍵詞φLC燃料乙醇神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )無(wú)模型自適應MFA中圖分類(lèi)號P273文獻標志碼31引言閥采用油壓三偏心金屬密封蝶閥(泄漏量<10)籌。用可再生資源(生物源謄代石油資源特別是由生物法生產(chǎn)燃料乙醇作為生物能源具有重要戰3控制方案略意義及現實(shí)意義。由于PLC的邏輯運算、數值運工藝流程圖如圖1所示。算、模擬監控、中斷和通信等功能在遠程監控、過(guò)程控制和智E606加熱器能領(lǐng)域得到廣泛應用。在燃料藻發(fā)過(guò)熱暴乙醇的脫水控制系統中,采用PLC可編程控制器對脫水裝置-D OR實(shí)施時(shí)間程序控制和上機位監控系統。2系統的組成遊料現熱C三再生氣B807燃料酒精脫水控制系統模擬量輸入有溫度16點(diǎn)、壓力9點(diǎn)、流量6點(diǎn)、液位3點(diǎn)、模擬量輸出13點(diǎn)、開(kāi)關(guān)量輸入32乙進(jìn)料點(diǎn)、開(kāi)關(guān)量輸出16點(diǎn);采用西圖1燃料乙醇主工藝流程圖門(mén)子PLC可編程控制器S7300系統;上位機監控系統采用臺工業(yè)控制機(操作站)溫度、壓力、流量、液位采中國煤化工精產(chǎn)品,通過(guò)酒精用引進(jìn)組裝變送器1751系列0.25級);控制切斷進(jìn)料CNMHG預熱后進(jìn)入蒸發(fā)器收稿日期2004-02-16修訂日期2004-06-10自動(dòng)化與秀數據4創(chuàng )意與實(shí)踐E601在0.39MPa壓力下汽化。酒精蒸氣通過(guò)過(guò)熱一前饋型網(wǎng)絡(luò )圖3示器E602將溫度加熱至130℃,自下而上進(jìn)入正處于吸附狀態(tài)的分子篩吸附床T601A進(jìn)行吸附脫水操作。脫水后的酒精蒸氣進(jìn)入冷凝器E-603進(jìn)行冷xY凝,冷凝液進(jìn)入成品酒精罐Ⅴ-60l,經(jīng)成品酒精泵P602、過(guò)濾器F601、一級冷卻器E604和二級冷卻器XE605冷卻后送入燃料酒精儲罐。囝3前饋型網(wǎng)絡(luò )T601A吸附操作完成后將進(jìn)料切入T601B進(jìn)值得一提的是大量神經(jīng)元的集體行為并非各行吸附操作,T601A轉入解吸操作。打開(kāi)T601A解單元行為的簡(jiǎn)單相加而表現出復雜非線(xiàn)性的系統吸管路切斷閥開(kāi)啟限流閥PS606T601A開(kāi)始降壓特性研究表明,多層前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )(應用最廣脫附解吸氣經(jīng)E607冷凝后進(jìn)入Ⅴ602淡酒罐。當泛〕只要有足夠的隱層單元可以反映任意復雜的壓力降至一定值后,開(kāi)啟SP607繼續進(jìn)行解吸操非線(xiàn)性映射關(guān)系這就是為什么神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )能夠用作。當壓力逐漸降至常壓后開(kāi)啟真空管路切斷閥來(lái)描述復雜非線(xiàn)性關(guān)系的理論依據。PS608及PS609進(jìn)一步脫除分子篩中的吸附水。達神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )運行模型的建立是通過(guò)學(xué)習訓練到要求后關(guān)閉P608及PS609,將系統與真空泵斷來(lái)完成的。本控制系統具體應用步驟:根據過(guò)程開(kāi)。T601B脫水后的部分無(wú)水酒精蒸氣,經(jīng)過(guò)熱器情況構成神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )的輸入、輸出層以及過(guò)程特性E606加熱后自上而下進(jìn)入分子篩吸附床T601A進(jìn)選定神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )結構。輸入層有4個(gè)神經(jīng)元,分別行沖洗。沖洗氣經(jīng)冷凝器E607冷凝后進(jìn)入淡酒罐是進(jìn)料溫度、岀料溫度、壓力與進(jìn)料流量輸岀層有Ⅴ602。淡酒罐中的淡酒經(jīng)r6σ送至酒精精餾工段Σ個(gè)神經(jīng)元,分別是進(jìn)料預熱器溫度和酒精蒸氣過(guò)回收。沖洗操作完成后關(guān)閉T60IA下部解吸管線(xiàn)的熱器溫度。②運用現實(shí)采集數據來(lái)訓練學(xué)習通過(guò)閥門(mén)將T601A充壓至0.39MPa做好吸附操作準學(xué)習修改權值信息)設定學(xué)習次數為1000次誤備差限定值為0.01采集大量數據構成網(wǎng)絡(luò )的訓練樣本從而最終建立網(wǎng)絡(luò )模型。③將建立神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )4基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )和無(wú)模型自適應的控制模型應用于燃料乙醇實(shí)際控制過(guò)程之中。系統4.2無(wú)模型自適應控制系統4.1神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )控制系統冷卻器壓力控制系統是關(guān)系燃料酒精脫水系進(jìn)料預熱器溫度和酒精蒸氣過(guò)熱器溫度控制統穩定的控制參數,該系統采用無(wú)模型自適應是燃料酒精脫水的關(guān)鍵控制參數為提高該系統的(MFA腔制在系統內嵌入MFA控制軟件。解決多控制精度和系統穩定可靠在系統內嵌入神經(jīng)元網(wǎng)因素干擾和耦合的控制方法。絡(luò )控制技術(shù),解決工業(yè)現場(chǎng)大量存在的非線(xiàn)性、時(shí)般的二輸入二輸出無(wú)模型自適應(MFA腔控制變、時(shí)滯、多變量、強耦合的而無(wú)法建模的過(guò)程控系統的結構如圖4所示。該系統MFA控制器包括制。一個(gè)基本神經(jīng)元數學(xué)模型如圖2所示主控制器CⅠ、C2及解耦補償器。過(guò)程包括GlOUTIX2×2MFA圖2基本神經(jīng)元數學(xué)模型圖中Ⅺ2X3為神經(jīng)元輸入量Y為神經(jīng)元輸出θ為門(mén)檻閥值,W為權值。中國煤化工數學(xué)表達式為Y=X1W1+XW2+XW3-0)CNMHOUT2由大量神經(jīng)元廣泛連接即構成了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò )圖42×2MFA控制系統方數據Automation Instrumentation 2004(4)創(chuàng )意與實(shí)踐文章編號:1001-9944(2004)04-0087-0S7-200系列PLC在給排水網(wǎng)絡(luò )系統的應用吳慶波天津開(kāi)發(fā)區瑞鋒科技有限公司天津300457)摘要冾介紹了由PLC及數傳電臺為核心組成 SCADA系統描述了系統硬件組成、通信機理及全過(guò)程自動(dòng)化實(shí)現。系統應用于冀東水泥股份有限公司工業(yè)及民用水給水系統中采用西門(mén)子公司S7-200系列PLC,由于其高的性?xún)r(jià)比及為用戶(hù)提供的自由口編程可使用戶(hù)根據具體需求實(shí)現由用戶(hù)自己定義的通信協(xié)議保證通信數據的安全性與可靠性。另外通過(guò)自由口編程模式能夠很好地消除通信過(guò)程中的生產(chǎn)設備及建筑對通信造成的干擾。這是標準通信協(xié)議不能實(shí)現的。關(guān)鍵詞河編程控制器無(wú)線(xiàn)通信據采集與控制管理系統中圖分類(lèi)號P273文獻標志碼B可編程控制器(PLC胭其可靠性高編程方便,源由各處泵站供給,泵站分散在廠(chǎng)外四周(呈扇面配置靈活在現代工業(yè)控制領(lǐng)域得到很廣泛的應用,形)相距較遠,有高大的生產(chǎn)設備、公路、河流阻由于其獨特的設計適應復雜的惡劣環(huán)境隨著(zhù)現代隔故鋪設電纜很不現實(shí)。以前的工作方式是在集水網(wǎng)絡(luò )技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展PLC作為工業(yè)控制機網(wǎng)池(外圍水井輸出水匯集處)一臺超聲波液位計絡(luò )功能日趨強大無(wú)論是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )還是大型的根據液位高低再派人員到各水源井開(kāi)泵或停泵并網(wǎng)絡(luò )系統都能很方便的實(shí)現而且為復雜通信網(wǎng)絡(luò )記錄運行期間采出水量存在給水不及時(shí),人員配實(shí)現集中數據采集與監控提供了強有力的軟硬件備多,人員工作量大外圍站點(diǎn)現場(chǎng)運行情況不得支持。而知等問(wèn)題。為此考慮采用無(wú)線(xiàn)通信系統以下介紹 SCADA系統在冀東水泥股份有限公司工業(yè)給水系統中的應用實(shí)例。該系統為工業(yè)生產(chǎn)1系統組成提供給水保障要求其實(shí)時(shí)性、穩定性較高地下水系統組成∶臺主站可編程控制器CPU226+收稿日期003-02-23修訂日期2003-10-13G12、G21、C22等子過(guò)程,過(guò)程輸岀變量為OUT1、單與一般的反饋控制系統一樣。然而它與傳統的oUT2沒(méi)設定值分別為SPl、SP2。子過(guò)程的輸岀交叉自整定或模型參考自適應控制器不同不存在模型相加得到兩路輸出OUTl、OUT2,實(shí)際系統中子系或辯識機制。統的輸岀是不可測的。對于2×2被控系統控制器輸出ul、u2對過(guò)程輸出OUTl、OUT2均有影響任5結束語(yǔ)控制作用的變化都會(huì )使兩路輸出同時(shí)變化本控制系統采用無(wú)模型自適應控制系統和神在本系統中設定SP為冷卻器出口壓力SP2經(jīng)元網(wǎng)中國煤化工4萬(wàn)t燃料乙醇的為出口溫度uT1與0T2分別為進(jìn)口閥的開(kāi)度生產(chǎn)工CNMHG產(chǎn)品質(zhì)量為乙醇含與流量從而實(shí)現對冷卻器壓力的精確控制。量大于995%、酸度小于70×10(以乙酸計)水含無(wú)模型自適應(MFA腔控制系統的結構非常簡(jiǎn)量小于5000×106。自動(dòng)化學(xué)秀數據4