一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统技术方案

一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，涉及一种聚氯乙烯聚合测量控制系统，所述系统安装在聚合釜上有温度变送器（4）、压力变送器（5）、流量变送器（6），这些现场变送器将收集到的信息传递给下位机（2），下位机（2）与执行机构和上位机（1）相连，上位机（1）通过与软测量模型进行信号传递；传感器与下位机（2）相连，执行机构调节阀（3）也与下位机（2）相连，下位机（2）与上位机（1）相连，测量模型通过通讯方式实现与上位机（1）的通讯；软测量模型对转化率进行预测，完成实时控制；执行机构为调节阀（3），根据聚合釜夹套的温度，连接控制冷水槽（热）水槽的出水的开关，控制PVC树脂的情况。本实用新型专利技术准确高效地实现了在线测量，显著提高了PVC聚合转化率的预测精度，满足了实时控制要求。满足了实时控制要求。满足了实时控制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统


[0001]本技术涉及一种树脂聚合测量控制系统，特别是涉及一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯（简称为PVC）是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一，具有不易燃性和高强度等优点，广泛应用于工业、农业、电力、建筑、医疗及日用品等领域。PVC生产的主要原料是氯乙烯单体（VCM），在聚合釜中通过聚合反应。随着聚合釜大型化的发展趋势和对氯乙烯聚合研究的深入，进一步提高了单釜的转化率，对于提高产能、降低生产成本具有重要的意义。VCM的转化率对PVC树脂的产品质量有很大影响，例如PVC树脂的分子量、热稳定性、孔隙率、VCM的残留量、增塑剂的吸收率、加工流动性等。由于现场条件限制和缺乏成熟的检测装置，在实际生产过程中氯乙烯的转化率很难实时获取，难以实现直接的质量闭环控制。
[0003]聚氯乙烯作为一种通用型树脂，在工业生产过程有着广泛的用途。其主要通过氯乙烯单体（简称为VCM）聚合而成，VCM转化率作为影响PVC树脂的主要因素，并且，聚合过程主要在反应釜装置中进行。对其监测是非常有必要的。而传统测量工具测量VCM转化率，是非常繁琐、滞后，且精度不高的。
[0004]因此，建立聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，并结合现有Elman神经网络的PVC聚合过程VCM转化率的软测量技术，能够显著提高PVC聚合过程VCM转化率的预测精度，满足实时控制的需求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，本技术通过对系统设备，如釜内温度、釜内压力、水流量等辅助变量的实际测量值，再运用软测量计算得出VCM转化率预测值，准确高效地实现了在线测量，显著提高了PVC聚合转化率的预测精度，满足了实时控制要求。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，所述系统包括上位机、下位机、调节阀、温度变送器、压力变送器、流量变送器；安装在聚合釜上有温度变送器、压力变送器、流量变送器，下位机与执行机构和上位机相连；传感器与下位机相连，执行机构调节阀也与下位机相连，下位机与上位机相连；执行机构为调节阀，根据聚合釜夹套的温度连接控制冷水槽（热）水槽的出水的开关；
[0008]1） 温度传感器、压力传感器和流量传感器连接到聚合釜上面；
[0009]2）温度传感器、压力传感器和流量传感器与下位机相连；
[0010]3）温度传感器、压力传感器和流量传感器的数据采集相连下位机，下位机与上位机相连。
[0011]所述的一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，所述下位机为西门子STEP7，通过对现场信号的搜集和程序处理，得到的输出为VCM的转化率。
[0012]所述上位机为画面组态软件WINCC，实时监控PVC聚合过程。
[0013]所述的一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，所述上位机实时监测PVC聚合过程，上位机与下位机之间通过通讯连接。
[0014]所述的一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，所述下位机控制执行机构，即调节阀。
[0015]所述的一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，所述通过调节阀控制聚合釜夹套温度，使之控制PVC树脂的型号。
[0016]本技术的优点与效果是：
[0017]1. 本技术可以在不直接使用传统的测量工具测量VCM转化率，而是通过对釜内温度、釜内压力、挡板水流量、夹套水流量、注入水流量、 密封水流量、冷却水进口温度、夹套水出口温度、挡板水出口温度、注入水和密封水进口温度十个辅助变量的实际测量值，运用基于Elman神经网络的PVC聚合过程VCM转化率的软测量系统计算得出VCM转化率的预测值。显著提高了PVC聚合过程VCM转化率的预测精度，可以满足实时控制的需求。
[0018]2. 本技术PVC聚合过程VCM转化率的测量系统，构成简化、实用性强，准确高效地在线测量转化率，满足聚合釜生产过程的实时控制要求。
附图说明
[0019]图1是本技术系统结构示意图；
[0020]图2是VCM转化率软测量预测值与真实值的绝对误差图。
[0021]图示标识：上位机1、下位机2、调节阀3、温度变送器4、压力变送器5、流量变送器6。
具体实施方式
[0022]下面结合附图所示实施例对本技术进行详细说明。
[0023]本技术系统通过安装在聚合釜上的压力、温度和流量等传感器、现场变送器，收集聚合釜的各个数据， 并传递给下位机，下位机连接着执行机构与上位机，将模型信号转换为数字信号传递给上位机，上位机通过与软测量模型进行信号传递，数据处理分析，将分析的结果传递给软测量模型（公知技术）；软测量模型预测VCM转化率的结果，满足聚合釜生产过程的实时控制要求。
[0024]如图所示，本技术系统包括安装在聚合釜上的现场变送器，现场变送器将收集到的信息传递给下位机，下位机与执行机构和上位机相连，上位机通过与软测量模型进行信号传递；软测量模型对转化率进行预测。
[0025]现场变送器有三个，分别为测量信号所需的温度传感器、压力传感器和流量传感器。软测量模型为Elman神经网络，为公知技术。
[0026]执行机构为调节阀，根据夹套的温度，控制冷水槽（热）水槽的出水的开关，来控制PVC树脂情况。
[0027]下位机为西门子STEP7，作用是通过对现场信号的搜集和程序处理，得到的输出为VCM的转化率。
[0028]上位机为画面组态软件WINCC，作用是实时监控PVC聚合过程。
[0029]本技术的传感器有温度传感器、压力传感器和流量传感器；传感器与下位机2相连执行机构，调节阀3也与下位机2相连，下位机2与上位机1相连，测量模型通过通讯方式实现与上位机1的通讯。
[0030]上位机1上面实时监测PVC聚合过程，上位机1与下位机2之间通过通讯连接。下位机2控制着执行机构，也就是调节阀3。通过调节阀控制聚合釜的夹套温度，来控制PVC树脂的型号。对于聚合釜系统，通过现场变送器传输到下位机2中，现场变送器为测量信号所需的温度传感器、压力传感器和流量传感器等。现场变送器有三个，分别为温度、压力和流量传感器，命名为温度变送器4、压力变送器5和流量变送器6。
[0031]设置在聚合釜上的传感器、变送器将检测到的信息传递给下位机，下位机与执行机构和上位机相连，上位机通过与软测量模型进行信号传递，用于数据处理分析，将分析结果传递给软测量模型；软测量模型对VCM的转化率进行预测，软测量模型为Elman神经网络（公知技术）。 系统的执行机构为调节阀，下位机编程软件采用西门子STEP 7， 上位机为画面组态软件WINCC。
[0032]本技术系统的运行过程包括以下步骤：
[0033]1） 将温度传感器、压力传感器和流量传感器连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯聚合生产过程实时测量控制系统，其特征在于，所述系统包括上位机（1）、下位机（2）、调节阀（3）、温度变送器（4）、压力变送器（5）、流量变送器（6）；安装在聚合釜上有温度变送器（4）、压力变送器（5）、流量变送器（6），下位机（2）与执行机构和上位机（1）相连；传感器与下位机（2）相连，执行机构调节阀（3）也与下位机（2）相连，下位机（2）与上位机（1）相连；执行机构为调节阀（3），根据聚合釜夹套的温度连接控制冷水槽、热水槽的出水的开关；温度传感器、压力传感器和流量传感器连接到聚合釜上面；温度传感器、压力传感器和流量传感器与下位机（2）相连；温度传感器、压...

【专利技术属性】
技术研发人员：高淑芝，张毅蒙，李琨，李天池，张义民，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：新型
国别省市：