The invention discloses an adaptive control device for a thermally coupled air separation tower, including an intelligent instrument, a controller and a DCS system directly connected to the thermally coupled air separation tower. The DCS system comprises a host computer, a control station, a storage device, a field bus and a data interface. The storage device, a control station and a host computer are connected with the data interface through a field bus. The intelligent meter is connected with the data interface. The upper computer is used to realize the solution of the control signal, and the solution of the control signal is transmitted to the control station through the field bus. According to the control signal obtained, the control station adjusts the controller through the data interface connected with the fieldbus. The controller realizes direct adjustment and control of the thermally coupled air separation tower. The control device provided by the invention can well handle the control problem of the thermally coupled air separation tower, has an efficient on-line operation speed, and has good control effect and interference suppression effect.
【技术实现步骤摘要】
一种热耦合空分塔自适应控制装置
本专利技术涉及工业节能控制领域，特别地，涉及一种热耦合空分塔自适应控制装置。
技术介绍
空分装置是对空气进行分离，并得到氧、氮、氩等高纯工业气体的装置，它被广泛应用于石油、化工、冶金、电子、能源、航空航天、食品饮料、医疗保健等各种工业领域。所得到的氧、氮和氩产品在一个国家国民经济中的应用十分广泛。自从上世纪70年代的两次“石油危机”以来，能源危机加深，强烈地要求许多领域能源的有效利用。在能耗很大的空气分离工业中，能源成本占了空气产品价格的75％。于是出现这样的情况，一方面，由于现代工业的发展，一些大型工业项目如钢铁工业、化学工业、石油开采等都需要由大型空分装置提供空气制品，需求量也越来越大。另一方面，能耗成本也随着能源危机，变得越来越大。因此在这样的形势下，提高空气分离技术的能量效率显得刻不容缓。热耦合空分技术比常规空分技术节能40％以上，节能效果显著。然而，由于热耦合空分过程具有强耦合、强病态、强不对称性、强反向响应等复杂的非线性动态特性，该塔的控制策略设计显得尤为困难。提高该过程的生产控制品质已经成为一项关键的空分节能技术，具有...
【技术保护点】
1.一种热耦合空分塔自适应控制装置，其特征在于，包括与热耦合空分塔直接连接的智能仪表、控制器和DCS系统。所述DCS系统包括上位机、控制站、存储装置、现场总线和数据接口等。存储装置、控制站及上位机通过现场总线与数据接口相连接。所述智能仪表与数据接口连接，包括温度检测元件、压力检测元件。所述温度检测元件、压力检测元件检测热耦合空分塔的温度、压力数据，通过数据接口传输至上位机，所述上位机根据热耦合空分塔的温度、压力数据得到控制信号，并将控制信号通过现场总线传递给控制站，所述控制站根据控制信号通过与现场总线相连的数据接口，对控制器进行调整，所述控制器实现对热耦合空分塔的直接控制调...
【技术特征摘要】
1.一种热耦合空分塔自适应控制装置，其特征在于，包括与热耦合空分塔直接连接的智能仪表、控制器和DCS系统。所述DCS系统包括上位机、控制站、存储装置、现场总线和数据接口等。存储装置、控制站及上位机通过现场总线与数据接口相连接。所述智能仪表与数据接口连接，包括温度检测元件、压力检测元件。所述温度检测元件、压力检测元件检测热耦合空分塔的温度、压力数据，通过数据接口传输至上位机，所述上位机根据热耦合空分塔的温度、压力数据得到控制信号，并将控制信号通过现场总线传递给控制站，所述控制站根据控制信号通过与现场总线相连的数据接口，对控制器进行调整，所述控制器实现对热耦合空分塔的直接控制调整。其中，所述上位机首先通过数据接口接收热耦合空分塔的温度、压力数据得到氮组分和氧组分的浓度，然后利用前后时刻的浓度差得到氮组分偏差和氧组分偏差，再由偏差得到氮产品的组分反馈值和氧产品的组分反馈值，最后，由氮产品的组分反馈值和氧产品的组分反馈值得到氮产品回路的控制信号和氧产品回路的控制信号。2.根据权利要求1所述热耦合空分塔自适应控制装置，其特征在于，所述上位机通过数据接口接收热耦合空分塔的温度、压力数据，根据下式得到氮组分和氧组分的浓度：其中，y和x分别表示组分浓度，P表示压强，T表示温度，α表示相对挥发度，a，b，c为安东尼系数，下标N和O分别表示氮组分和氧组分。3.根据权利要求1所述热耦合空分塔自适应控制装置，其特征在于，根据下式，利用前后时刻的浓度差得到氮组分偏差和氧组分偏差：eN...
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