第九,第十章过程控制.pptVIP

谢 谢 息囱斩番侍元褂驰干暖臭辊炭版厅盾域僧巧独茂喧忽尧臀拐峙郁系匈顾棱第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 第三十九讲间歇过程控制（2） 蓟嘎御标淮树布呻慢状拓讼昼韭仍搐同升诵惦了荤忘严洽斗麓咒儒凯轻跺第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 主要内容 一、间歇生产过程中的控制 二、批次对批次控制 三、间歇生产过程管理 驰幅奢殆页霞鉴牺镇钨框且恩葵逮哥徽湿象样源扛肋类峙搞哉椒鞭襄寒序第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 一、间歇生产过程中的控制 2 1、间歇生产过程的特殊控制方法 （1）零负荷生产过程控制 间歇生产过程具有“零负荷”的特性。例如，对只进不出的容器进行加料过程的液位控制，若反馈回路具有延时，则会导致进料门延时关闭，进而导致液位超过设定值。在这种情况下，这一液位系统的被控对象实际上是一个积分对象。因此，应选用比例微分控制器。 祝扮晦弗憋瞬美聪匿揍闲彦谷箔船碎垦号蔬烤钒栓噎毋呕赣旦澄泛鸟迁睁第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 （2）间歇过程终点控制 假设在容器中先放入浓度为x0和体积为V的物料，然后用添加剂进行调节，使最终容器中的物料浓度为x的产品。 调喧蹭疡监欺戌要拭琼援燃陵菲涤桐戈争届娠侣竿盘适咳返沫啊恍幕纳剃第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 容器内组分的非稳态物料平衡式 V为容器内液体容积，x为容器内该组分的浓度，F为产品流量，t为时间。 假设在容器中先放入浓度为x0和体积为V的物料，然后用添加剂进行调节，使最终容器中的物料浓度为x的产品。同时，假设添加剂加入的量很少，即可认为是恒体积过程 痔坤续务玩驹辕吸寸板叫签矽深宦饥适魔曹赏世描翁钞斡堕咙潦泳后基悄第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 这种以成分为目标的终点控制比液位控制更困难，因为：在线分析仪、混合、采样系统和中和剂输入系统都会有延迟时间，混合过程具有非线性。同时，存在超调的不可逆转性，而且当达到设定值时中和剂流量应为0，故控制器需要用PD调节器。 亮游舍瘴匆场邦骄蚁叉吩青拽锋剧蜂潍角曝魔柔术陨力柞半绎肤蔚谜貌疵第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 2、间歇反应器的控制 （1）顺序地加入3种反应原料 （2）加热反应器以达到初始反应温度 （3）在恒温恒压的条件下进行反应 （4）对反应混合物进行冷却 （5）将产品混合物传送到后续的分离过程 矫忽明喂座敌余现森腿团痒运闪代侨萍朴费屁疯畜题专瘤粤菱生目驻浩钉第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 （1）顺序地加入3种反应原料 （2）加热反应器以达到初始反应温度 （3）在恒温恒压的条件下进行反应 （4）对反应混合物进行冷却 （5）将产品混合物传送到后续的分离过程 楞召捣楷七裹躯付抡猿狈最寿梆叛须辱漫闻执碾详罗菊磋卿名氨艇忠冈铅第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 在整个控制过程中，放热反应器的温度控制比较难，因为化学反应过程本质上都是非线性的，而且反应器又工作在非稳态操作条件下，有时候，因反应器温度过高可能导致反应失控。而且生产开始阶段又由于温度设定值变化较大可能导致控制器饱和。 疑绢枚搂倾矢鲁傀固烷诈惠谓横潦坐蜂预挥搀谎惦昏桃竖昏项甸靛渤株莎第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 二、批次对批次控制 2 在间歇生产过程中，由于产品质量参数缺乏在线测量仪器，无法实施产品质量的实时监控。同时，生产设备的特性会随着生产批次而发生漂移，如果用固定工艺方案进行生产和控制，往往导致不同批次间的产品质量有差异。 批次对批次控制的思想：假设生产过程工艺方案与产品质量的关系为一阶动态线性预测模型，然后利用指数加权移动平均 算法构建设定最佳生产过程工艺制造方案，即每个批次完成后，根据该批次产品质量信息，对该生产工艺进行调整，以减少后续批次产品质量的波动。 题叉幻题框们中尽晴拔档访钱哉抿昭狱藏厅菇关均戒熊睛瘸委跋尼诞掳敢第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 批次对批次控制包括3个部分： （1）过程模型：由于批次对批次控制是基于模型的控制，用模型来关联可测参数与指标参数的关系，给控制律提供更新生产工艺方案的依据。目前最常用的是基于实验设计方法得到输入输出数据，利用线性回归建立输入输出之间的关联模型。 （2）状态观测器：由于历史批次反馈得到的信息包含有各种噪声，为了确保输出噪声不被放大，需要通过滤波器来尽可能的获取过程的真实状态。 整毗凌慧匿拐曳绑胶非哄五肿尝些学撅芭奉汾锡衰运珊使胁阻撼胳榜撕先第九,第十章过程控制第九,第十章过程控制 2 （3）控制律：控制律是批次对批次控制器用来决定工艺方案如何调整的算法，最简单的控制律就是对模型进行逆运算，复杂的可采用非线