常压蒸馏在线质量预测及过程监控系统的开发研究

摘要

炼油工业是关乎我国经济的重要基础工业之一。为确保生产过程能够安全、稳定、持续、高效运行，利用智能在线专家系统对炼油厂进行生产的实时监测及事故预报，对实现安全生产，优化设备管理，提高生产效益具有极大意义。　　通过研究软测量技术，并在深入了解常压蒸馏的相关理论知识、工艺流程和工艺特点的基础上，结合课题合作单位广石化的实际情况，提出了常压蒸馏过程中的常四重油350℃含量的软测量模型。本文给出了整个模型的建立过程，包括模型所选用的BP算法，参考变量的选取，数据的预处理等。结合常压蒸馏过程智能专家系统的开发设计，把模型应用到了系统的数据通信部分。对于模型的校正，放到了Matlab里面实现，利用VB与Matlab的接口设计，使数据通信模块可以调用Matlab编写的代码，实现了模型的实时在线校正。并行的数据处理机制还使得模型在校正的同时不影响整个系统的正常工作。　　在实现了数据通信和软测量模型的设计应用之后，本文给出了整个常压蒸馏过程智能专家系统的设计开发过程。本系统是以智能监控软件Intemor作为开发工具而进行的二次开发。本文给出了系统的总体开发方案，并对系统的三大组成部分：通信模块、专家系统和超媒体显示模块进行了详细的设计和实现。最后给出了一个系统的运行实例。　　论文最后给出了智能专家系统在蒸馏工业现场的实际运行测试情况。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1课题的背景和意义

1.2常压蒸馏过程简介

1.2.1原油蒸馏的基本原理

1.2.2常压蒸馏工艺流程

1.2.3常压蒸馏工艺特征

1.3国内外研究现状

1.3.1原油蒸馏过程建模

1.3.2工业控制组态软件

1.4本论文主要研究内容及结构安排

1.4.1主要研究内容

1.4.2论文结构安排

第二章软测量技术

2.1软测量的简介

2.2.1软测量的基本概念

2.2.2软测量技术的分类

2.2.3影响软测量模型的因素

2.2软测量技术的应用

2.3软测量技术的发展前景

2.4本章小结

第三章常压蒸馏在线质量预测模型的建立及实现

3.1在线质量预测模型的总体设计方案和工作流程

3.2在线质量预测模型的建立

3.2.1基于神经网络的模型

3.2.2辅助变量的选择

3.2.3数据预处理

3.3在线质量预测模型在Intemor中的实现

3.3.1从石化厂PHD中获取生产过程数据

3.3.2在Intemor中应用在线质量预测模型

3.3.3 Intemor数据采集和预处理的通讯机制

3.3.4 Intemor实时数据传送API

3.3.5 Intemor数据库平台的设置

3.3.6数据采集/传输接口的设计

3.4在线质量预测校正模块的设计

3.4.1在Matlab中建立校正模型

3.4.2 Matlab与VB的接口的实现

3.4.3组件生成的内部过程

3.4.4数据转换和调用约定

3.5软测量模型及数据通信模块运行显示

3.6本章小结

第四章基于Intemor的过程监控系统开发研究

4.1智能监控软件Intemor的简介

4.1.1数据通信和数据服务器模块

4.1.2专家系统事故判断模块

4.1.3超媒体显示系统模块

4.2系统的开发和总体实现

4.2.1系统的总体方案

4.2.2系统运行所需要的软、硬件条件

4.2.3系统开发前的准备工作

4.2.4数据通信和质量预测模型设计

4.2.5开发常压蒸馏过程专家系统

4.2.6开发超媒体显示系统

4.2.7 Intemor系统各部分的设置

4.3系统应用实例

4.4本章小结

第五章系统在实际工业过程中的运行情况

5.1数据通信测试

5.2质量预测模型应用

5.3专家系统应用

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢