一種原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，包括以下步驟：步驟一，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入的原油罐調(diào)合總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、初始原油罐存油量、初始罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)的值得出調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)；步驟二，副回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行；步驟三，主回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行。本發(fā)明解決了原油調(diào)合配比控制不精確、控制調(diào)節(jié)不及時(shí)、安全性差、操作強(qiáng)度大、很難滿足生產(chǎn)需求的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法，尤其是用于動(dòng)態(tài)計(jì)算多種組分原油質(zhì)量配比，使目標(biāo)原油性質(zhì)達(dá)到設(shè)定性質(zhì)的控制運(yùn)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]原油調(diào)合是指按一定配比，調(diào)合兩種或多種原油獲得具有期望物理化學(xué)性質(zhì)的混合原油的過(guò)程。在原油品種越來(lái)越多，品質(zhì)參差不齊的情況下，如何通過(guò)原油調(diào)合，將各種不同原油混合成性質(zhì)變化平穩(wěn)、符合相關(guān)煉油裝置彈性加工范圍約束的原油，逐漸成為煉化企業(yè)從計(jì)劃、調(diào)度、操作執(zhí)行到事后評(píng)價(jià)各層面工作的重中之重。
[0003]原油調(diào)合主體設(shè)備有調(diào)合組分罐、摻煉栗、調(diào)節(jié)閥、摻煉線、調(diào)合頭等。設(shè)備投資大，耗能多，使用和維護(hù)成本高。準(zhǔn)確、及時(shí)計(jì)算多種組分原油質(zhì)量配比，實(shí)施配比動(dòng)態(tài)控制調(diào)節(jié)、從而提高原油調(diào)合的一次性成功率，直接影響著整個(gè)生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)。
[0004]人工原油調(diào)合存在調(diào)合配比控制不精確、控制調(diào)節(jié)不及時(shí)、安全性差、操作強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，很難滿足生產(chǎn)需求。采用單閉環(huán)控制，當(dāng)一旦發(fā)現(xiàn)調(diào)合目標(biāo)不能滿足要求后，對(duì)調(diào)合過(guò)程無(wú)能為力;或發(fā)生組分原油性質(zhì)劇烈變化、執(zhí)行儀表誤差并能及時(shí)得到及時(shí)克服、處理。本發(fā)明提出一種用于原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法，尤其是用于動(dòng)態(tài)計(jì)算多種組分原油質(zhì)量配比，使目標(biāo)原油性質(zhì)精確達(dá)到設(shè)定性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法，該原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法解決了原油調(diào)合配比控制不精確、控制調(diào)節(jié)不及時(shí)、安全性差、操作強(qiáng)度大、很難滿足生產(chǎn)需求的問(wèn)題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一、在計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入原油罐調(diào)合總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、初始原油罐存油量、測(cè)量的初始罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)；
[0008]步驟二、副回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:組分配方調(diào)節(jié)器根據(jù)調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)和實(shí)際測(cè)量的η種組分原油性質(zhì)計(jì)算得出η種組分原油質(zhì)量配比K，根據(jù)獲得的質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得一個(gè)調(diào)合量，此時(shí)時(shí)間持續(xù)為一個(gè)副回路控制周期，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得的調(diào)合量為一個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量，然后進(jìn)入下一個(gè)副回路控制器周期，在下一個(gè)副回路控制器周期開(kāi)始時(shí)刻，在調(diào)合頭處測(cè)量出調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，測(cè)量出的調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到組分配方調(diào)節(jié)器，組分配方調(diào)節(jié)器將調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行比較，若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差大于性質(zhì)誤差限值，重新計(jì)算得出新的K值;若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差小于性質(zhì)誤差限值，則K值不變;然后按照K值執(zhí)行分配各組分流量，累加每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量；
[0009]步驟三、主回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:步驟二時(shí)間持續(xù)為一個(gè)主回路控制周期，步驟二中累加的每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量為一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量，在調(diào)合罐處測(cè)量獲得新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，將初始原油罐存油量與一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量累加即可獲得新的原油罐存油量，將新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)及一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量計(jì)算得出新的調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，重復(fù)步驟二，累加每個(gè)主回路控制周期內(nèi)調(diào)合量得出主回路控制周期的已調(diào)合總量，若主回路控制周期的調(diào)合總量小于三分之二的原油罐調(diào)合的總量，則重復(fù)步驟三執(zhí)行下一個(gè)主回路控制周期;若主回路控制周期的調(diào)合總量大于等于三分之二的原油罐調(diào)合的總量且小于原油罐調(diào)合的總量，則修改主回路控制周期，重復(fù)步驟三進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期;若主回路控制周期的調(diào)合總量總大于等于原油罐調(diào)合的總量，則整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。
[0010]所述具體運(yùn)算控制步驟如下:
[0011 ] (I)計(jì)算調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Phs的初始值Phs0:
[0012]Mr(O) P+MtPhsO = (Mr (O) +Mt) Ps
[0013](2)組分配方調(diào)節(jié)器，根據(jù)Phs、及Pj獲得η種組分原油質(zhì)量配比K;
[0014](3)在一個(gè)主回路控制周期Tci(P) (P取I，2，...；取Tc1(I)=Tc1OMtlJR:
[0015]I)一個(gè)副回路控制周期Ti(p，q)內(nèi)(q取I，2，…，Το(ρ)/?\)，取Ti(PJ) = T1,按質(zhì)量配比K控制各組分流量，對(duì)應(yīng)調(diào)合量Mp, q ；
[0016]2) —個(gè)副回路控制周期時(shí)間到后，比較Phs及Ph;
[0017]若誤差I(lǐng)Phs-PhI〈Pe，下一個(gè)副回路控制周期配比K不變，并執(zhí)行新的配比；
[0018]若誤差?^^\爪，貝>1按?^(9+1)=?^(9)-1(1^(^奴2)進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行；
[0019]若誤差?11-?^爪，貝11按?^(9+1)=?^(9)+1(1^(^奴2)進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行；
[0020]3)累計(jì)一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量Mc1(P) = EMpiq;
[0021]4)q自加I后，返回I)進(jìn)入一個(gè)副回路控制周期繼續(xù)執(zhí)行下，直至qzTo/Ti+l轉(zhuǎn)下一步(4)執(zhí)行；
[0022](4)罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)下一個(gè)主回路控制周期調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Phs(p+1)的計(jì)算:
[0023]Mr(p)P+(Mt-Mo(p))Phs(p+l) = (Mr(p)+Mt-M0(p) )PS
[0024](5)計(jì)算累計(jì)主回路控制周期的調(diào)合總量ΣΜο(ρ)，則Mr(p) =Μι.(0) + ΣΜο(ρ)，口自加1，然后q復(fù)位為1::
[0025]若ΣΜο(ρ)〈2Μ*/3，直接轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行；
[0026]若21^/3*彡乙1。(？)僅*，修改主回路控制周期1'。= 1'。()/2，然后轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行；
[0027]若ΣΜο(ρ)多Mt，則整個(gè)原油調(diào)合結(jié)束；
[0028]其中:Mt:原油罐調(diào)合的總量，Ps:原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)，TJp):第P個(gè)主回路控制周期，Tm初始主回路控制周期,T1(Pd):第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期，T10:初始副回路控制周期，Mr(P):第P個(gè)主回路周期的原油罐存油量，Mr(O):初始原油罐存油量，P:罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，Pe:性質(zhì)誤差限值，KP:性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，Μ。: 一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Mc1(P):第P個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Phs:調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，PhsQ:初始調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，Pj:組分原油j實(shí)測(cè)性質(zhì)，Ph:調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，MP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量，EMP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)的q個(gè)副回路控制周期累加的調(diào)合量。
[0029]所述η種組分原油性質(zhì)、調(diào)合頭原油實(shí)測(cè)性質(zhì)、罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)通過(guò)性質(zhì)分析儀表獲取。
[0030]所述每個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量、主回路控制周期的調(diào)合量均通過(guò)流量計(jì)監(jiān)測(cè)。
[0031 ]所述主回路控制周期初始值為lmin。
[0032]所述一個(gè)副回路控制周期為T(mén)lQ= 5s。
[0033]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)及方法后，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0034]基于原油罐調(diào)合的總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、主回路控制周期的調(diào)合量、原油罐存油量、罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，進(jìn)行當(dāng)前主回路控制周期中調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)初始值預(yù)測(cè)運(yùn)算，并將此預(yù)測(cè)值作為副回路控制周期中組分配方調(diào)節(jié)器的輸入設(shè)定值;副回路控制周期中組分配方調(diào)節(jié)器基于主回路控制周期預(yù)測(cè)運(yùn)算輸入的調(diào)合頭原油目標(biāo)性質(zhì)初值、各調(diào)合組分原油性質(zhì)及調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，運(yùn)算并控制各組分流量質(zhì)量配比。主回路控制可以基于已調(diào)合罐內(nèi)原油的量及性質(zhì)對(duì)下一個(gè)主回路控制周期的目標(biāo)作出調(diào)整，使得最終調(diào)合目標(biāo)達(dá)標(biāo);副回路控制則可以及時(shí)有效抑制由于組分原油性質(zhì)變化、執(zhí)行儀表誤差引起的對(duì)調(diào)合過(guò)程的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0036I圖1是本發(fā)明的框架原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖1所示，一種原油罐調(diào)合雙閉環(huán)控制方法，該方法包括以下步驟:
[0038]步驟一、在計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入原油罐調(diào)合總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、初始原油罐存油量、測(cè)量的初始罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)；
[0039]步驟二、副回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:組分配方調(diào)節(jié)器根據(jù)調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)和實(shí)際測(cè)量的η種組分原油性質(zhì)計(jì)算得出η種組分原油質(zhì)量配比K，根據(jù)獲得的質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得一個(gè)調(diào)合量，此時(shí)時(shí)間持續(xù)為一個(gè)副回路控制周期，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得的調(diào)合量為一個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量，然后進(jìn)入下一個(gè)副回路控制器周期，在下一個(gè)副回路控制器周期開(kāi)始時(shí)刻，在調(diào)合頭處測(cè)量出調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，測(cè)量出的調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到組分配方調(diào)節(jié)器，組分配方調(diào)節(jié)器將調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行比較，若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差大于性質(zhì)誤差限值，重新計(jì)算得出新的K值;若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差小于性質(zhì)誤差限值，則K值不變;然后按照K值執(zhí)行分配各組分流量，累加每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量；
[0040]步驟三、主回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:步驟二時(shí)間持續(xù)為一個(gè)主回路控制周期，步驟二中累加的每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量為一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量，在調(diào)合罐處測(cè)量獲得新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，將初始原油罐存油量與一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量累加即可獲得新的原油罐存油量，將新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)及一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量計(jì)算得出新的調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，重復(fù)步驟二，累加每個(gè)主回路控制周期內(nèi)調(diào)合量得出主回路控制周期的已調(diào)合總量，若主回路控制周期的調(diào)合總量小于三分之二的原油罐調(diào)合的總量，則重復(fù)步驟三執(zhí)行下一個(gè)主回路控制周期;若主回路控制周期的調(diào)合總量大于等于三分之二的原油罐調(diào)合的總量且小于原油罐調(diào)合的總量，則修改主回路控制周期，重復(fù)步驟三進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期;若主回路控制周期的調(diào)合總量總大于等于原油罐調(diào)合的總量，則整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。
[0041]所述具體運(yùn)算控制步驟如下:
[0042](I)計(jì)算調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Ph^初始值Phs0:
[0043]Mr(0)P+MtPhsO= (Mr(0)+Mt)Ps
[0044](2)組分配方調(diào)節(jié)器，基于授權(quán)專(zhuān)利“一種多原油多性質(zhì)調(diào)合優(yōu)化方法(ZL201210052695.9)”根據(jù)Phs、及Pj獲得η種組分原油質(zhì)量配比K;
[0045](3)在一個(gè)主回路控制周期Tci(P) (P取I，2，...；取Tc1(I)=Tc1OMtlJR:
[0046]I)—個(gè)副回路控制周期Ti(p，q)內(nèi)(q取1，2，…，Το(ρ)/?\)，取Ti(p，q) = Ti()，按質(zhì)量配比K控制各組分流量，對(duì)應(yīng)調(diào)合量Mp, q ；
[0047]2) —個(gè)副回路控制周期時(shí)間到后，比較Phs及Ph;
[0048]若誤差|Phs-Ph|<Pe，下一個(gè)副回路控制周期配比K不變，并執(zhí)行新的配比；
[0049]若誤差Phs-Ph>Pe，貝Ij按Phs(q+l)=Phs(q)-KPPe按⑵進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行；
[0050]若誤差Ph-Phs>Pe，則按Phs(q+l)=Phs(q)+KPPe按⑵進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行；
[0051]3)累計(jì)一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量Mq(P) = ΣΜρ,α;
[0052]4)q自加I后，返回I)進(jìn)入一個(gè)副回路控制周期繼續(xù)執(zhí)行下，直至qzTo/Ti+l轉(zhuǎn)下一步(4)執(zhí)行；
[0053](4)罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)下一個(gè)主回路控制周期調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Phs(p+1)的計(jì)算:
[0054]Mr(p)P+(Mt-Mo(p))Phs(p+l) = (Mr(p)+Mt-M0(p) )PS
[0055](5)計(jì)算累計(jì)主回路控制周期的調(diào)合總量ΣΜο(ρ)，則Mr(p) =Μι.(0) + ΣΜο(ρ)，口自加1，然后q復(fù)位為1::
[0056]若ΣΜο(ρ)〈2Μ*/3，直接轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行；
[0057]若21^/3*彡乙1。(？)僅*，修改主回路控制周期1'。= 1'。()/2，然后轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行；
[0058]若ΣΜο(ρ)多Mt，則整個(gè)原油調(diào)合結(jié)束；
[0059]其中:Mt:原油罐調(diào)合的總量，Ps:原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)，TJp):第P個(gè)主回路控制周期，Tm初始主回路控制周期,T1(Pd):第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期，T10:初始副回路控制周期，Mr(P):第P個(gè)主回路周期的原油罐存油量，Mr(O):初始原油罐存油量，P:罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，Pe:性質(zhì)誤差限值，Kp:性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，M。: 一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Mci(P):第P個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Phs:調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，PhsQ:初始調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，Pj:組分原油j實(shí)測(cè)性質(zhì)，Ph:調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，MP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量，EMP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)的q個(gè)副回路控制周期累加的調(diào)合量。
[0060]所述η種組分原油性質(zhì)、調(diào)合頭原油實(shí)測(cè)性質(zhì)、罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)通過(guò)性質(zhì)分析儀表獲取。
[0061]所述每個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量、主回路控制周期的調(diào)合量均通過(guò)流量計(jì)監(jiān)測(cè)。
[0062]所述主回路控制周期初始值為lmin。
[0063]所述一個(gè)副回路控制周期為T(mén)iQ = 5S。
[0064]基于原油罐調(diào)合的總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、主回路控制周期的調(diào)合量、原油罐存油量、罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，進(jìn)行當(dāng)前主回路控制周期中調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)初始值預(yù)測(cè)運(yùn)算，并將此預(yù)測(cè)值作為副回路控制周期中組分配方調(diào)節(jié)器的輸入設(shè)定值;副回路控制周期中組分配方調(diào)節(jié)器基于主回路控制周期預(yù)測(cè)運(yùn)算輸入的調(diào)合頭原油目標(biāo)性質(zhì)初值、各調(diào)合組分原油性質(zhì)及調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，運(yùn)算并控制各組分流量質(zhì)量配比。主回路控制可以基于已調(diào)合罐內(nèi)原油的量及性質(zhì)對(duì)下一個(gè)主回路控制周期的目標(biāo)作出調(diào)整，使得最終調(diào)合目標(biāo)達(dá)標(biāo);副回路控制則可以及時(shí)有效抑制由于組分原油性質(zhì)變化、執(zhí)行儀表誤差引起的對(duì)調(diào)合過(guò)程的影響。
[0065]本申請(qǐng)中沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明的技術(shù)特征為現(xiàn)有技術(shù)。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本申請(qǐng)的原理及其功效，而非用于限制本申請(qǐng)。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本申請(qǐng)的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本申請(qǐng)所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本申請(qǐng)的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟一、在計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入原油罐調(diào)合總量、原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)、初始原油罐存油量、測(cè)量的初始罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)； 步驟二、副回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:組分配方調(diào)節(jié)器根據(jù)調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)和實(shí)際測(cè)量的η種組分原油性質(zhì)計(jì)算得出η種組分原油質(zhì)量配比K，根據(jù)獲得的質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得一個(gè)調(diào)合量，此時(shí)時(shí)間持續(xù)為一個(gè)副回路控制周期，質(zhì)量配比K進(jìn)行組分流量分配執(zhí)行后獲得的調(diào)合量為一個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量，然后進(jìn)入下一個(gè)副回路控制器周期，在下一個(gè)副回路控制器周期開(kāi)始時(shí)刻，在調(diào)合頭處測(cè)量出調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，測(cè)量出的調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到組分配方調(diào)節(jié)器，組分配方調(diào)節(jié)器將調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)進(jìn)行比較，若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差大于性質(zhì)誤差限值，重新計(jì)算得出新的K值;若調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)與調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)之間的誤差小于性質(zhì)誤差限值，則K值不變;然后按照K值執(zhí)行分配各組分流量，累加每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量； 步驟三、主回路控制周期內(nèi)運(yùn)算、調(diào)節(jié)與執(zhí)行:步驟二時(shí)間持續(xù)為一個(gè)主回路控制周期，步驟二中累加的每個(gè)副回路控制周期內(nèi)的調(diào)合量為一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量，在調(diào)合罐處測(cè)量獲得新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，將初始原油罐存油量與一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量累加即可獲得新的原油罐存油量，將新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)反饋到罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器，罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器根據(jù)新的原油罐存油量、新的罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)及一個(gè)主回路控制周期調(diào)合量計(jì)算得出新的調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，重復(fù)步驟二，累加每個(gè)主回路控制周期內(nèi)調(diào)合量得出主回路控制周期的已調(diào)合總量，若主回路控制周期的調(diào)合總量小于三分之二的原油罐調(diào)合的總量，則重復(fù)步驟三執(zhí)行下一個(gè)主回路控制周期；若主回路控制周期的調(diào)合總量大于等于三分之二的原油罐調(diào)合的總量且小于原油罐調(diào)合的總量，則修改主回路控制周期，重復(fù)步驟三進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期;若主回路控制周期的調(diào)合總量總大于等于原油罐調(diào)合的總量，則整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。2.按照權(quán)利要求1所述的原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:具體運(yùn)算控制步驟如下: (1)計(jì)算調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Phs的初始值PhsO: Mr(0)P+MtPhsO=(Mr(0)+Mt)Ps (2)組分配方調(diào)節(jié)器，根據(jù)Phs、及Pj獲得η種組分原油質(zhì)量配比K; (3)在一個(gè)主回路控制周期Tci(P)(P取I，2，…；取Tci(I) = Tci(J)時(shí)間內(nèi): 1)一個(gè)副回路控制周期Ti(p，q)內(nèi)(q取^’…工⑷八丄取以口^卜^^按質(zhì)量配比K控制各組分流量，對(duì)應(yīng)調(diào)合量MP, q; 2)一個(gè)副回路控制周期時(shí)間到后，比較Phs及Ph; 若誤差I(lǐng)Phs-PhI〈Pe，下一個(gè)副回路控制周期配比K不變，并執(zhí)行新的配比； 若誤差Phs-Ph>Pe，則按Phs (q+1) = Phs (q) -KpPe按(2)進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行； 若誤差Ph-Phs>Pe，則按Phs (q+1) = Phs (q) +KpPe按(2)進(jìn)行新的配比計(jì)算并執(zhí)行； 3)累計(jì)一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量M。(P)= EMp,q； 4)q自加I后，返回I)進(jìn)入一個(gè)副回路控制周期繼續(xù)執(zhí)行下，直至q = To/Ti+l轉(zhuǎn)下一步(4)執(zhí)行； (4)罐性質(zhì)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)下一個(gè)主回路控制周期調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)Phs(p+1)的計(jì)算:Mr(p)P+(Mt-Mo(p))Phs(p+l) = (Mr(PHMt-Mc1(P))Ps (5)計(jì)算累計(jì)主回路控制周期的調(diào)合總量ΣΜο(ρ)，則Μι.(ρ)=Μι.(0)+ ΣΜο(ρ)，ρ自加1，然后q復(fù)位為1:: 若ΣΜο(ρ)〈2Μ*/3，直接轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行； 若2Mt/3t彡Σ M。(P)〈Mt，修改主回路控制周期T。= T0o/2，然后轉(zhuǎn)(3)進(jìn)入下一個(gè)主回路控制周期Το(ρ+1)，循環(huán)執(zhí)行； 若ΣΜο(ρ)彡Mt，則整個(gè)原油調(diào)合結(jié)束； 其中:Mt:原油罐調(diào)合的總量，Ps:原油罐調(diào)合目標(biāo)性質(zhì)，Tci(P):第P個(gè)主回路控制周期，Tci0:初始主回路控制周期,T1(PA):第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期，TlQ:初始副回路控制周期，Mr(P):第P個(gè)主回路周期的原油罐存油量，Mr(O):初始原油罐存油量，P:罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)，Pe:性質(zhì)誤差限值，Kp:性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，M。: 一個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Mci(P):第P個(gè)主回路控制周期的調(diào)合量，Phs:調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，PhsQ:初始調(diào)合頭調(diào)合原油目標(biāo)性質(zhì)，Pj:組分原油j實(shí)測(cè)性質(zhì)，Ph:調(diào)合頭調(diào)合原油實(shí)測(cè)性質(zhì)，MP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)第q個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量，EMP,q:第P個(gè)主回路控制周期內(nèi)的q個(gè)副回路控制周期累加的調(diào)合量。3.按照權(quán)利要求1所述的原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:所述η種組分原油性質(zhì)、調(diào)合頭原油實(shí)測(cè)性質(zhì)、罐存原油調(diào)合實(shí)測(cè)性質(zhì)通過(guò)性質(zhì)分析儀表獲取。4.按照權(quán)利要求1所述的原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:所述每個(gè)副回路控制周期的調(diào)合量、主回路控制周期的調(diào)合量均通過(guò)流量計(jì)監(jiān)測(cè)。5.按照權(quán)利要求1所述的原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:所述主回路控制周期初始值為Imin。6.按照權(quán)利要求1所述的原油調(diào)合的雙閉環(huán)控制方法，其特征在于:所述一個(gè)副回路控制周期為T(mén)1 = 5s。
【文檔編號(hào)】G05D11/02GK106054950SQ201610398609
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】葉彥斐
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)