精细化工过程控制技术的重要发展浅析.docVIP

精品论文 参考文献 精细化工过程控制技术的重要发展浅析 常州化工设计院有限公司 213003 摘要：文章就精细化工过程控制技术的相关问题进行分析探究，首先分析了精细化工过程控制技术的多样化特点，提出自动批量生产控制实现柔性生产目标、迭代学习实现精细化工过程的优化控制，并指出其未来发展趋势为综合性控制发展及智能化发展。 关键词：精细化工过程控制技术；发展；特点 序言 当前，我国精细化工的市场需求日益增加，促使精细化工技术也在不断加速发展。为了确保产品的品质，一定要不断提升生产过程控制的自动化技术水平。采用先进的过程控制算法以及设备，提升生产过程的控制能力，做到对生产过程中的问题早发现、早解决，以更好的保证精细化工的生产质量。因为要不断提升精细化工的技术水平，就一定要加强对于过程把控的技术特征和发展趋势的探索与研究。 一 多样化特点下的精细化工过程控制技术 （1）生产工艺的半连续性。精细化工产品本身的市场需求是决定这一特征的关键所在。原因在于精细化工产品因其使用范围和场合的专用性和特殊性，大部分作为下游产品的中间体或有效成分（如医药中间体、农药等），而且生产规模不大，产量小，所以运用半连续性的生产技艺能够最大限度确保产品的品质。 （2）精细化工产品生产过程中步骤多、原辅材料品种多、投料顺序有严格的要求，生产过程中的部分技术参数会受到生产过程操作步骤配套性和时间匹配性的影响而有所变化，所以其过程控制具有动态性、变化幅度大、工作点变化性等特征，从而要求过程控制系统要有更强的适应性和调节领域。 （3）生产过程中流程和操作相对较多且繁复，增加了人员劳动强度。当前的精细化工生产过程普遍具有流程长、涉及生产设备多、操作过程繁琐等特点，主要采用间歇生产技术，再加上当前我国的精细化工过程控制的自动化水平还不高，因此在较多的生产步骤上需要人工介入，增加了工作人员的劳动强度。 二 精细化工过程控制技术的重要发展 2.1 自动批量生产控制实现柔性生产目标 精细化工的生产过程是具有间歇性的生产过程，这种过程通常是将材料一次或多次投入生产过程，按规定的顺序，在一个或多个生产设备中进行生产，再通过批量化的方式产出产品，所以一般也被叫做批量生产过程。间歇生产过程具有三个共性特征：周期性生产、批量生产和批量输出。当每个批次生产输出完成之后，都要重新加入原材料，再根据计划设定每项指标，一直到输出产品，然后再次循环投入原材料，设备运转方面则主要体现在开、停车的频次加大以及大量运用通断二位式控制器件。间歇生产过程通常都会事先设计好生产计划、操作程序和技术参数设置轨迹，所以在传统的精细化工过程控制系统中，会大量使用根据技术操作程序设计的顺序控制策略和根据技术参数设定轨迹设计的程序控制策略。 如今，精细化工的生产过程发展逐渐趋向于小批次、品种多，就要求增加生产过程中的柔性和生产装置的多用性。所以一定要以国际间歇过程控制准则为依据，按照生产品类的不同、设计控制配方的不同以及预先设定的生产计划三个方面，来转换控制系统上需要的控制配方，由此完成精细化工不同品类的自动批量生产控制，完成柔性生产的指标。 2.2 迭代学习实现精细化工过程的优化控制 精细化工生产所运用的间歇生产过程，往往是将生产步骤和温度、搅拌的速度、原材料的浓度、压力等多种技术参数提前设定好，作为生产控制所需的性能指标或考核指标，使控制系统以此为主轴线进行调节。 这种做法有两方面的意图，一是为了使生产过程中的可重复性有所提升，尽力使各个批次的生产过程保持相同性；另一个方面则是能够使不同批次生产出的产品在产量、浓度、特殊指标等方面保持一致。 精细化工生产在具体操作条件和反应过程中会出现和预先设定的计划不一样的地方，这是因为生产过程自身具有复杂性，因操作场所、操作条件的不同、使用设备的不同会产生不同的干扰影响；同时因自动化程度低采用人工操作和控制时，人的因素也会对操作过程产生较大的影响。此外，因为每个批次的实施中也会受到不一样的外在影响，就会使得每个批次的产品品质存在差异化。 在精细化工产品生产过程中，间歇生产过程没有固定的工作点，所以生产过程都是变化的生产操作，生产状态都有相应的变化性，反应器内的材料状态、生产温度与压力都会根据不同色时间阶段而变化。因为没有线性的稳定工作点，会使得常规PID控制有效工作和工况领域比较狭窄，所以一般通过观察和运用之前批次生产结果的影响因素，控制其他批次产品的生产。 但是对于迭代学习控制（ILC）而言，其批次迭代学习