一类化工过程监控系统开发及优化控制应用研究

摘要

该文以辽宁锦州六陆实业股份公司年产3万吨二氧化碳精制回收工程为实例,根据该工程的设计要求和现场的实际情况,以降低项目成本、保证功能为出发点,在参考国内外现今流行的组态软件基础之上,设计开发了针对该化工生产过程的计算机监控系统.该监控系统具有良好的人机界面、简单方便的操作和易扩展性,同时,它也具有较好的可靠性和稳定性,不仅能够直观、形象地反映生产现场的实际工况,而且也为该化工生产过程安全可靠稳定连续的运行提供了有力的支持.此外,该文也针对生产现场一些工艺参数,特别是温度参数采用常规的PID控制效果不好,并且参数整定麻烦这一问题,给出了一种解决办法.该方法实际上是根据常规PID离散化算式,借鉴了预测控制的思想,利用人工神经网络的非线性逼近能力和学习记忆能力,设计了一种神经网络的PID控制器及其改进的基于输出多步预测的神经网络PID控制器,通过仿真试验证明它们是可行的和有效的,能够较好地解决类似于温度这类响应较慢的对象的控制问题,对非线性、时变对象具有较强的适应性,并且其参数整定简单,方便用于在线实时控制.

目录

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1绪论

1.1课题背景及意义

1.2年产3万吨二氧化碳精制回收系统简介

1.3国内外面向工业过程控制监控系统的现状

1.4作者的主要工作

2年产3万吨二氧化碳精制回收工程监控系统结构及硬件构成

2.1系统结构

2.2硬件构成

2.2.1FP2型PLC的模块构成

2.2.2FP2型PLC各I/O地址分配

2.2.3输入/输出模块

2.2.4A/D、D/A模块

2.2.5通讯协议

3年产3万吨二氧化碳精制回收工程监控系统软件设计

3.1PLC软件设计

3.1.1主程序设计

3.1.2子程序设计

3.2上位机监控软件设计

3.2.1上位机监控软件的人机界面设计

3.2.2上位机监控软件工艺流程界面的设计与实现

3.2.3弹出式菜单在上位机监控软件主操作窗口中的应用

3.2.4上位机监控软件主操作窗口其它功能简介与实现

3.2.5上位机监控软件主操作窗口菜单程序设计

3.2.6上位机监控软件通讯程序设计

3.2.7趋势曲线的显示、实时数据的存取及报表组态程序的设计

4智能控制技术在CO2精制回收工程中的研究

4.1神经网络简介

4.2基于神经网络的PID控制算法

4.2.1PID控制器的神经网络实现

4.2.2神经网络PID权值调整规则

4.2.3基于神经网络PID控制系统结构

4.2.4系统仿真及结论

4.3改进型神经网络PID控制器

4.3.1改进型神经网络PID控制算法

4.3.2改进型神经网络PID控制算法仿真试验及结论

5总结与展望

参考文献

致谢

附录Ⅰ

附录Ⅱ

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