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控制方案设计:现有条件下以至简方式至优解决问题

控制方案设计:现有条件下以至简方式至优解决问题 上海华理自动化系统工程有限公司
2025-02-07
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导读:现有条件下以至简方式至优解决问题

控制方案设计原则现有条件下以至简方式至优解决问题。

现有条件强调控制方案设计的现时现地现装置,不能修改不合理的工艺,不能更新不合理的仪表,不能更换性能欠佳的调节阀,要的是不等靠要的精神,要发挥设备的极限从操作经验中找知识并自动化。(改变边界条件是工程师最容易想到的办法,也是最常犯的错误)

条件变需求变则方案变,方案要随机应变、顺势而为。

至简方式就是能简单绝不复杂,能单回路绝不复杂控制,按时间尺度尽量在下层解决问题。能用标准规范模块的绝不写代码。尽量不切换控制权。保证回路间的状态传递。(以复杂非标的方式解决问题,往往是经验比较丰富但是还没有理解本质的工程师)

至优就是在尽量满足控制需求追求性能的极致,充分利用设备的各种潜力。(识别出所有的潜力,给出对工艺需求的高水平理解,已经是专家水平了)

解决问题就必须理解工艺需求的本质。能够根据操纵变量和问题本质准确定义被控变量,并按优先级进行变量配对。(越理解本质方案越简单,越接近过程控制的道)

最后还是要强调和方案设计原则无关,但是对解决问题很重要的环节。把事情做正确,不要在实施细节上犯错误,不要因为PID参数影响了控制性能。

案例(来自《Process Control-Engineering Analyses and Best Practices》):

一个水处理过程,水被送到FWKO罐,然后流到气/液分离器,去除水中的夹带气体。工艺要求是通过操纵两个流量控制阀来维持两个液位。对于FWKO罐,液位为控制变量,出口流量阀LCV-101为操纵变量。对于分离器,由于泵的非线性动力学,采用串级液位(LC-102)输出流量(FC-101)控制回路来改进液位控制。

这是常规标准设计方案,但是不同条件就会不同结果,设计方案就必须重新设计。

这个问题的挑战是分离器的容量比FWKO小得多。FWKO出口流量的波动很容易影响分离器液位控制器LC-102。在最初几年的运行中,经常因为分离器高液位联锁导致停车。
为了防止高液位联锁,分离器上的同一液位高液位控制器LC-103用于和FWKO罐液位控制器LC-101组成了超驰保护控制。
三个问题:
  1. 能根据描述画出上面的设计方案吗?

  2. 有更至简至优的解决方案吗?

  3. 合理的工艺需求是什么?



【声明】内容源于网络
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主要从事工业自动化领域的技术开发、技术服务、技术咨询以及相关技术的工程应用实施等业务。致力于用高科技改造传统流程工业,促进高新科技成果产业化,同时探索科研与生产、市场相结合的有效模式和运行机制,促进石油化工企业信息化、自动化和智能化发展
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