聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，包括以下步骤：S1.确定温度重叠点、冷却水阀门初始开度、釜内温度上升递增速度以及釜内温度变化率递减速度四项参数的算法；S2.建立三维模糊控制器，三维模糊控制器依据四项参数在线计算的变量，计算出釜内温度Tx与设定温度Tset之差e以及釜内温度Tx的变化率de/dt，输出控制输出冷水阀位u来对升温反应阶段实现智能控制；S3.恒温反应阶段将三维模糊控制器与串级PID调节组合成Fuzzy

【技术实现步骤摘要】
聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法


[0001]本专利技术涉及聚氯乙烯聚合工序智能自动控制
，具体涉及一种聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法。

技术介绍

[0002]聚合反应工序是生产聚氯乙烯树脂的重要工序。目前聚氯乙烯聚合反应生产工艺，有冷水入料夹套升温、等温水入料和热水入料等工艺。其中，冷水入料和热水入料工艺均有升温过程，升温后进入反应阶段实施串级控制恒温过程。
[0003]电石法氯乙烯是由乙炔与氯化氢加成反应转化生成氯乙烯，而石油法氯乙烯则是乙烯经低或高温氯化得到二氯乙烷，再经高温裂解生成氯乙烯。以氯乙烯为原料、无离子水为分散介质，通过分散剂、调节剂、引发剂等助剂的作用下，在聚合釜内特定的温度(聚合度由反应温度决定)下恒温反应生成聚氯乙烯树脂颗粒(粉料)产品。
[0004]目前在国内聚氯乙烯树脂的生产中，无论是冷水入料夹套升温还是热水入料升温，普遍存在着升温过调或降温过调现象发生。
[0005]氯乙烯聚合入料量是按一定的水油比(水量与单体量的比值，一般控制在1.2:1)进行。冷水入料工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.确定温度重叠点、冷却水阀门初始开度、釜内温度上升递增速度以及釜内温度变化率递减速度四项参数的算法；S2.建立三维模糊控制器，三维模糊控制器依据四项参数在线计算的变量，计算出釜内温度Tx与设定温度Tset之差e以及釜内温度Tx的变化率de/dt，输出控制输出冷水阀位u来对升温反应阶段实现智能控制；S3.恒温反应阶段将三维模糊控制器与串级PID调节组合成Fuzzy
‑
PID混合控制系统，三维模糊控制器向串级PID调节输出控制输出冷水阀位u来有效修正由于PID参数对非线性放热反应误差的调控。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中温度重叠点的算法为：在经验值的基础上，根据釜内温度Tx的变化率de/dt的大小对温度重叠点Tc进行修正。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中冷却水阀门初始开度的算法为：确定一个初始阀位u，当釜内温度Tx达到温度重叠点Tc后，根据釜内温度Tx的变化率de/dt的大小来修正初始阀位。4.根据权利要求1所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中釜内温度上升递增速度的算法为：设升温反应阶段釜内温度Tx测量范围的论域U为[Tmin，Tmax]，釜内实际温度测量值为Txi，Txi∈U，对其模糊化为[Tmin～T0，T0，Tc，Tc1，Tset，Tset～Tmax]，其中，Tmin为升温反映阶段最低温度；T0为升温起始温度；Tc1为第二重叠点；Tmax为升温反映阶段最高温度；对Txi隶属于[T0，Tc]计算其线性段的平均斜率其中，为这个时段内釜内温度的变化率de/dt；温度的变化增量为(Txi－T0)
×△
Tx。5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中釜内温度变化率递减速度的算法为：在线计算Txi在[Tc，Tset]区间的釜内温度的增量值与变化率递减速度
△
Tx1，其中，釜内温度的增量值和
△
Tx1均为设想的期望值，
△
Tx的值作为
△
Tx1的初始值。6.根据权利要求5所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S2中升温反应阶段的控制在釜内温度Tx达到温度重叠点Tc开始；釜内温度Tx上升至Tx+增量时，(Tx+增量)
′
的变化率与(Tx+增量)处计算出的
△
Tx1进行比较，其中，(Tx+增量)
′
为实测计算的变化率，
△
Tx1为在该实测温度点上期望的变化率；当(Tx+增量)
′
＞
△
Tx1时，调整控制输出冷水阀位u为冷水阀开度向增大方向移动一个单位值；当(Tx+增量)
′
＜
△
Tx1时，调整控制输出冷水阀位u为冷水阀开度向减小方向移动一个单位值；当(Tx+增量)
′
≈
△
Tx1时，调整控制输出冷水阀位u为保持不变；当釜内温度上升至第二重叠点Tc1后，根据当前时刻的釜内温度Tx计算出下一刻的釜内温度值Tx1以及根据当前时刻的釜内温度变化率
△
Tx计算出下一时刻釜内温度变化率的运动轨迹值
△
Tx1；如果Tx≥Tx1且
△
Tx＞
△
Tx1，那么u＝u+
△
u，其中，
△
u为一个调整的单位量，否则u＝u；如果Tx≈Tset且
△
Tx≈0，那么转入恒温串级调节。7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯聚合工序升温过程恒温反应的智能控制方法，其特
征在于：所述步骤S3中设恒温反应阶段釜内温度Tx的论域为[Tmin
′
，Tmax
′
]，将其模糊化分为若干个子集[Tmin
′
，Tll，Tl，Tset，Th，Thh，Tmax
′
]...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广鑫，刘占查，
申请(专利权)人：河北国超热力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：