一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法，包括质量分析系统，利用生产现场传输的数据和检化验仪器传输的数据建立质量分析模型，按从大到小的顺序输出对质量影响的生产过程数据；连续搅拌反应釜智能控制系统，用于接收来自质量分析系统质量分析模型的输出结果，根据质量分析模型输出结果控制连续搅拌反应釜；传输网络，连接化工生产现场

【技术实现步骤摘要】
一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及反应釜的智能控制方法
，尤其涉及一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]化工生产中，连续搅拌反应釜是一种常见且重要的化学反应器，通常在中大型化工厂设置集控中心统一安装分散控制系统对化工生产设备进行自动化控制，小型的化工厂通常会用
PLC
控制系统对连续搅拌反应釜进行控制，但是传统分散控制系统和
PLC
控制系统都是通过检化验指标来控制化工生产的方式，不能很好的适应现代化工的要求
。
[0003]传统的连续搅拌反应釜的控制逻辑如下：第一步：生产现场对反应釜内的反应物取样送检，第二步：化验室对反应物进行检化验，第三步：化验室将检化验结果告知
DCS
中控室值班人员，第四步：
DCS
中控室值班人员根据化验结果按经验操作反应釜
。
综合上述步骤，所有的检化验的结果都要通过
DCS
中控室值班人员实时系统的处理，让原本可以自动化的生产，变成人工重度参与的手工操作
。
而此类过程在当前的化工生产中频繁出现
。
因此，如何提供一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法是本领域技术人员亟须解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的在于提出一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统及其控制方法，本专利技术从而实现生产效能提升
0.5%
，安全的提升，质量的提高
。
[0005]根据本专利技术实施例的一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，包括质量分析系统，利用生产现场传输的数据和检化验仪器传输的数据建立质量分析模型，按从大到小的顺序输出对质量影响的生产过程数据；连续搅拌反应釜智能控制系统，用于接收来自质量分析系统质量分析模型的输出结果，根据质量分析模型输出结果控制连续搅拌反应釜；传输网络，连接化工生产现场
、
检化验仪器
、
连续搅拌反应釜智能控制系统和质量分析系统的工业互联网
。
[0006]优选的，所述质量分析模型建立包括如下步骤：采集化工生产现场和检化验仪器的数据；对数据进行缺失值数据
、
重复值数据和异常值数据检测处理；对检测处理后的数据进行相关性检验和降维算法处理；对降维算法处理的数据进行相关性分析和
XGBoos
特征重要性分析得出最终的质量分析模型
。
[0007]优选的，所述缺失值数据
、
重复值数据和异常值数据检测处理具体包括：在处理重复值数据时，采取删除操作；在处理缺失值数据时，根据缺失值数据总量和指标的缺失数量判断；
当缺失值数据总量大于预设阈值以及指标的缺失数量小于预设阈值时，对缺失值数据删除或填充处理，当缺失值数据总量小于预设阈值以及指标的缺失数量大于预设阈值时，对缺失值数据进行删除处理；在处理异常值数据时，根据异常值数据总量和指标的异常数量判断；当异常值数据总量大于预设阈值以及指标的异常数量小于预设阈值时，对异常值数据删除或填充处理，当异常值数据总量小于预设阈值以及指标的异常数量大于预设阈值时，对异常值数据进行删除处理
。
[0008]优选的，所述相关性检验包括对连续搅拌反应釜的生产数据建立皮尔逊相关系数矩阵，用于查看生产过程数据内部
、
检化验数据内部以及生产过程数据与检化验数据之间的相关关系
。
[0009]优选的，所述连续搅拌反应釜具体包括：反应釜本体，所述反应釜本体内设置有驱动组件和数据检测组件；反应釜智能控制器，所述反应釜智能控制器用于接收反应釜本体内数据检测组件传输的生产现场数据，所述反应釜智能控制器对生产现场数据进行处理并传送控制信号给设置在反应釜本体内驱动组件；
DCS
集控中心，所述
DCS
集控中心用于接收反应釜智能控制器的控制执行结果，并输出为生产现场数据反馈至质量分析系统
。
[0010]优选的，所述驱动组件包括设置在反应釜本体上的驱动电机，所述驱动电机用于控制设置在反应釜本体内的搅拌组件，所述驱动电机用于输出电流信号和搅拌组件的转速信号至反应釜智能控制器；所述数据检测组件包括设置在反应釜本体内的压力传感器
、
夹套温度传感器和釜内温度传感器
。
[0011]优选的，所述压力传感器
、
夹套温度传感器和釜内温度传感器分别输出反应釜本体内压力信号
、
反应釜本体内夹套温度信号和反应釜本体内温度信号至反应釜智能控制器
。
[0012]优选的，所述反应釜智能控制器内包括：通用信号预处理模块，所述反应釜本体的过程参数输入至通用信号预处理模块内；通用在线建模模块，内置不同级数
、
不同条件的反应釜本体机理模型，依据机理模型中的变量为工生产过程提供参考依据；通用优化模块，内置基于机理模型优化的非线性模型预测控制算法，用于变工况情况下反应釜本体的非线性控制；通用先控模块，用于控制反应釜本体的运行状态，所述
DCS
集控中心对反应釜本体的所有操作通过通用先控模块进行
。
[0013]一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统的控制方法，包括如下方法步骤：
S1、
搭建质量分析系统，配置生产现场的
DCS
集控中心，质量分析系统通过化工生产现场中连续搅拌反应釜的
DCS
集控中心来获取化工生产的过程数据，质量分析系统分析输出对生产质量影响的参数进行推荐值计算；
S2、
搭建连续搅拌反应釜智能控制系统服务器，测试和质量分析连续搅拌反应釜
智能控制系统的通信正常，接收质量分析系统计算的参数推荐值，向生产现场的被控制目标发送控制指令
。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过不停的对化工产品进行检化验，通过结果分析，人为调整化工生产装置的参数，保证产品的质量，这个过程不能满足化工现代化的要求，本专利技术通过智能系统，打通自动化生产的链条，让检化验的结果直接去驱动设备，时效性更高
。
让化工自动化生产变成现实
。
让化工生产工人变成监督者，不再成为化工设备操作者，从而实现生产效能提升
0.5%
，安全的提升，质量的提高
。
[0015]本专利技术能实现生产系统的闭环控制，能够从本质上提升化工企业的自动化率，可以增强工业生产过程的稳定性和安全性，保证产品质量的均匀性，提高目标产品的收率，提高生产装置的处理能力，降低生产过程运行成本，减少了环境污染
。
[0016]本专利技术通过现场采集连续搅拌反应釜本体的现场的参数，存储到反应釜智能控制器内置的实时数据库内，经过反应釜智能控制器内的高性能处理器和内置的化学反应现场模型运算后，直接对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，其特征在于，包括质量分析系统，利用生产现场传输的数据和检化验仪器传输的数据建立质量分析模型，按从大到小的顺序输出对质量影响的生产过程数据；连续搅拌反应釜智能控制系统，用于接收来自质量分析系统质量分析模型的输出结果，根据质量分析模型输出结果控制连续搅拌反应釜；传输网络，连接化工生产现场
、
检化验仪器
、
连续搅拌反应釜智能控制系统和质量分析系统的工业互联网
。2.
根据权利要求1所述的一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，其特征在于，所述质量分析模型建立包括如下步骤：采集化工生产现场和检化验仪器的数据；对数据进行缺失值数据
、
重复值数据和异常值数据检测处理；对检测处理后的数据进行相关性检验和降维算法处理；对降维算法处理的数据进行相关性分析和
XGBoos
特征重要性分析得出最终的质量分析模型
。3.
根据权利要求2所述的一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，其特征在于，所述缺失值数据
、
重复值数据和异常值数据检测处理具体包括：在处理重复值数据时，采取删除操作；在处理缺失值数据时，根据缺失值数据总量和指标的缺失数量判断；当缺失值数据总量大于预设阈值以及指标的缺失数量小于预设阈值时，对缺失值数据删除或填充处理，当缺失值数据总量小于预设阈值以及指标的缺失数量大于预设阈值时，对缺失值数据进行删除处理；在处理异常值数据时，根据异常值数据总量和指标的异常数量判断；当异常值数据总量大于预设阈值以及指标的异常数量小于预设阈值时，对异常值数据删除或填充处理，当异常值数据总量小于预设阈值以及指标的异常数量大于预设阈值时，对异常值数据进行删除处理
。4.
根据权利要求2所述的一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，其特征在于，所述相关性检验包括对连续搅拌反应釜的生产数据建立皮尔逊相关系数矩阵，用于查看生产过程数据内部
、
检化验数据内部以及生产过程数据与检化验数据之间的相关关系
。5.
根据权利要求1所述的一种连续搅拌反应釜的智能模型控制系统，其特征在于，所述连续搅拌反应釜具体包括：反应釜本体（2），所述反应釜本体（2）内设置有驱动组件和数据检测组件；反应釜智能控制器（4），所述反应釜智能控制器（4）用于接收反应釜本体（2）内数据检测组件传输的生产现场数据，所述反应釜智能控制器（4）对生产现场数据进行处理并传送控制信号给设置在反应釜本体（2）内驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣静，赵跃东，郭警中，
申请(专利权)人：安徽中科维德数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：