脂肪胺反應(yīng)釜升溫過程控制難點與控制策略「歐能機械」

脂肪胺反應(yīng)釜的升溫是脂肪胺生產(chǎn)過程控制中的重點和難點。影響控制效果的因素有以下幾個方面：導(dǎo)熱油的溫度反應(yīng)氨氣壓力反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量。這幾個量之間相互耦合，互相影響，其控制特性如下。

（1）非線性：由于多變量的相互耦合，無法在輸入輸出變量之間找到一個準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行描述，反應(yīng)過程呈現(xiàn)出很強的非線性。

（2）純滯后：反應(yīng)釜體積大，溫度變化緩慢，調(diào)：節(jié)效果要在5~7 min之后才有所體現(xiàn)。

（3）強耦合、多輸入、單輸出：其輸入變量為導(dǎo)熱油的溫度反應(yīng)釜氨氣壓力反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量，輸出效果為反應(yīng)釜的溫度。

脂肪胺的生產(chǎn)過程是典型的間歇式反應(yīng)。關(guān)于間歇式反應(yīng)釜溫控設(shè)備的控制過程，見諸于刊物的，方法有：常規(guī)的PID調(diào)節(jié)、預(yù)測控制解耦控制、模糊免疫PID算法控制等。有關(guān)脂肪胺反應(yīng)釜先進(jìn)控制的方案資料甚少，各類期刊鮮有報道。究其原因主要是目前國內(nèi)各主要生產(chǎn)廠家仍以常規(guī)控制方案(PID調(diào)節(jié))為主，有的廠家甚至仍采用手工操作方式。

由于控制過程復(fù)雜，在工況穩(wěn)定的時候PD控制可以起到一定的作用，但在工況不穩(wěn)定時，PID調(diào)節(jié)大多處于手動調(diào)節(jié)狀態(tài)。有經(jīng)驗的操作工會根據(jù)目前的溫度與預(yù)期溫度進(jìn)行合理的分階段PID調(diào)節(jié)，控制效果較好。但存在的問題也比：較多，

一是操作工的精神狀態(tài)會影響操作的效果；

二是不同的操作工有不同的操作習(xí)慣，交接班時改變PID參數(shù)會影響控制效果；

三是不能保證每個操作工都能達(dá)到相同的操作水平，也不能要求每個操作工都能達(dá)到最佳的精神狀態(tài)。

在反應(yīng)釜升溫過程中，給定溫度要按照一定的升溫曲線進(jìn)行設(shè)定，并且相同的時間段升溫速度不同，這樣一個控制規(guī)則庫不能滿足各個升溫階段的具體要求，為此該方案采用了分段模糊控制策略來解決這一控制難點。

分段模糊控制是多個模糊控制器的軟組合，即在一個模糊控制器內(nèi)部有多個模糊控制規(guī)則庫可以調(diào)用。每個模糊控制規(guī)則庫都是針對系統(tǒng)不同的升溫段而設(shè)計，運行時通過一個軟開關(guān)，根據(jù)系統(tǒng)輸入的狀況采用不同的模糊控制規(guī)則庫，在相應(yīng)狀態(tài)下發(fā)揮較好的控制效果。