炼油装置工艺防腐自动控制系统的研究

摘要

本文论述了目前炼油装置工艺防腐受手工操作、原油性质变化等外界因素影响和在线检测仪容易损坏等存在的问题，提出了在线和离线检测下工艺防腐实现连续自动控制的方法。该方法不但解决了手工操作难以控制、控制精度不高和不及时造成注剂浪费等问题，还大大提高了工艺防腐控制的快速性和准确性，使控制自动化水平大大提高。本文的详细工作和研究如下:
　　 1.针对目前手工操作和控制系统具有大时滞的特点，在单神经元PID智能控制的基础上，对其比例系数进行修改，通过Matlab仿真结果可知修改算法提高了工艺防腐自动控制系统的快速性。
　　 2.针对pH在线检测仪使用一段时间后会检测不准确的问题，采用在线控制、在线与离线判断及离线控制三部分解决这个问题，解决了在在线检测仪检测不准确时无法继续实现自动控制的问题。
　　 3.以常减压装置为例，对控制条件的划分进行了理论上的推导，得出了原油中硫值、酸值的划分范围，结合其他范围的划分最终得出了控制条件所有相关等级的划分，为离线检测下实现自动控制提供了控制依据。
　　 4.通过西门子S7-300PLC控制器实现了在线控制、在线与离线的判断及切换、离线下的自动控制等编程，并且利用VisualBasic开发工具开发了监控软件，确保了控制系统程序运行的稳定性和节约了监控软件投入成本。
　　 5.以常减压装置为研究重点设计出工艺防腐自动控制系统，简单讨论了该控制系统在其它炼油装置的适用性与否情况，提出了解决适用性所要采取的措施，提高了控制系统的适用性。
　　 6.针对炼油厂对控制系统的可靠性和安全性要求高问题，采用冗余设计及其他设计，大大提高了数据库管理的安全性、硬件的可靠性和数据的准确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内现状

1．2．2 国外现状

1．3 现状评述与问题提出

1．3．1 现状评述

1．3．2 问题提出

1．3．3 研究的意义

第2章 系统总体方案设计

2．1 课题特点分析

2．2 控制要求

2．2．1 控制目标

2．2．2 注剂控制量

2．3 方案设计

2．3．1 总体结构图

2．3．2 方案功能简述

2．3．3 控制原理及流程

2．4 控制系统组成部分

2．4．1 硬件组成

2．4．2 软件组成

2．5 本章小结

第3章 控制方案实现

3．1 在线检测及控制

3．1．1 控制算法仿真及PLC实现

3．1．2 执行机构

3．1．3 监控软件开发

3．1．4 通信实现

3．2 在线与离线的判断

3．2．1 在线、离线的判断依据

3．2．2 在线、离线何时判断

3．2．3 在线检测仪损坏时如何判断

3．3 离线检测及控制

3．3．1 数据库历史记录说明

3．3．2 数据库有无历史记录的判断

3．3．3 离线自动控制

3．3．4 离线人工调节控制

3．4 控制系统适用性

3．4．1 不同控制指标下的适用性

3．4．2 不同工况下的适用性

3．4．3 不同工艺流程下的适用性

3．4．4 数据库中数据的适用性

3．4．5 控制算法的适用性

3．5 本章小结

第4章 可靠性、安全性与准确性

4．1 可靠性

4．2 安全性

4．3 准确性

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录1

附录2

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果