創(chuàng)意與實(shí)踐文章編號1001-9944(200404008503PLC在燃料乙醇控制系統(tǒng)的應(yīng)用陳治陳冠雄趙政(天津大學(xué)天津300072)摘要:主要介紹了燃料酒精脫水控制系統(tǒng)旳自動(dòng)控制硏究。燃料酒精脫水整體控制系統(tǒng)采用μLC對脫水裝置實(shí)施時(shí)間程序控制和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)其中對系統(tǒng)中純度為95%酒精進(jìn)口流量與溫度實(shí)施神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制對冷卻器壓力進(jìn)行無模型自適應(yīng)MFA控制。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定同時(shí)對酒精蒸氣溫度和冷卻器溫度進(jìn)行MFA控制及蒸發(fā)器、成品罐、淡酒罐液位控制系統(tǒng)關(guān)鍵詞φLC燃料乙醇神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)無模型自適應(yīng)MFA中圖分類號P273文獻(xiàn)標(biāo)志碼31引言閥采用油壓三偏心金屬密封蝶閥(泄漏量<10)籌。用可再生資源(生物源謄代石油資源特別是由生物法生產(chǎn)燃料乙醇作為生物能源具有重要戰(zhàn)3控制方案略意義及現(xiàn)實(shí)意義。由于PLC的邏輯運(yùn)算、數(shù)值運(yùn)工藝流程圖如圖1所示。算、模擬監(jiān)控、中斷和通信等功能在遠(yuǎn)程監(jiān)控、過程控制和智E606加熱器能領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在燃料藻發(fā)過熱暴乙醇的脫水控制系統(tǒng)中,采用PLC可編程控制器對脫水裝置-D OR實(shí)施時(shí)間程序控制和上機(jī)位監(jiān)控系統(tǒng)。2系統(tǒng)的組成遊料現(xiàn)熱C三再生氣B807燃料酒精脫水控制系統(tǒng)模擬量輸入有溫度16點(diǎn)、壓力9點(diǎn)、流量6點(diǎn)、液位3點(diǎn)、模擬量輸出13點(diǎn)、開關(guān)量輸入32乙進(jìn)料點(diǎn)、開關(guān)量輸出16點(diǎn);采用西圖1燃料乙醇主工藝流程圖門子PLC可編程控制器S7300系統(tǒng);上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用臺工業(yè)控制機(jī)(操作站)溫度、壓力、流量、液位采中國煤化工精產(chǎn)品,通過酒精用引進(jìn)組裝變送器1751系列0.25級);控制切斷進(jìn)料CNMHG預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)器收稿日期2004-02-16修訂日期2004-06-10自動(dòng)化與秀數(shù)據(jù)4創(chuàng)意與實(shí)踐E601在0.39MPa壓力下汽化。酒精蒸氣通過過熱一前饋型網(wǎng)絡(luò)圖3示器E602將溫度加熱至130℃,自下而上進(jìn)入正處于吸附狀態(tài)的分子篩吸附床T601A進(jìn)行吸附脫水操作。脫水后的酒精蒸氣進(jìn)入冷凝器E-603進(jìn)行冷xY凝,冷凝液進(jìn)入成品酒精罐Ⅴ-60l,經(jīng)成品酒精泵P602、過濾器F601、一級冷卻器E604和二級冷卻器XE605冷卻后送入燃料酒精儲(chǔ)罐。囝3前饋型網(wǎng)絡(luò)T601A吸附操作完成后將進(jìn)料切入T601B進(jìn)值得一提的是大量神經(jīng)元的集體行為并非各行吸附操作,T601A轉(zhuǎn)入解吸操作。打開T601A解單元行為的簡單相加而表現(xiàn)出復(fù)雜非線性的系統(tǒng)吸管路切斷閥開啟限流閥PS606T601A開始降壓特性研究表明,多層前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(應(yīng)用最廣脫附解吸氣經(jīng)E607冷凝后進(jìn)入Ⅴ602淡酒罐。當(dāng)泛〕只要有足夠的隱層單元可以反映任意復(fù)雜的壓力降至一定值后,開啟SP607繼續(xù)進(jìn)行解吸操非線性映射關(guān)系這就是為什么神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)能夠用作。當(dāng)壓力逐漸降至常壓后開啟真空管路切斷閥來描述復(fù)雜非線性關(guān)系的理論依據(jù)。PS608及PS609進(jìn)一步脫除分子篩中的吸附水。達(dá)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模型的建立是通過學(xué)習(xí)訓(xùn)練到要求后關(guān)閉P608及PS609,將系統(tǒng)與真空泵斷來完成的。本控制系統(tǒng)具體應(yīng)用步驟:根據(jù)過程開。T601B脫水后的部分無水酒精蒸氣,經(jīng)過熱器情況構(gòu)成神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出層以及過程特性E606加熱后自上而下進(jìn)入分子篩吸附床T601A進(jìn)選定神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。輸入層有4個(gè)神經(jīng)元,分別行沖洗。沖洗氣經(jīng)冷凝器E607冷凝后進(jìn)入淡酒罐是進(jìn)料溫度、岀料溫度、壓力與進(jìn)料流量輸岀層有Ⅴ602。淡酒罐中的淡酒經(jīng)r6σ送至酒精精餾工段Σ個(gè)神經(jīng)元,分別是進(jìn)料預(yù)熱器溫度和酒精蒸氣過回收。沖洗操作完成后關(guān)閉T60IA下部解吸管線的熱器溫度。②運(yùn)用現(xiàn)實(shí)采集數(shù)據(jù)來訓(xùn)練學(xué)習(xí)通過閥門將T601A充壓至0.39MPa做好吸附操作準(zhǔn)學(xué)習(xí)修改權(quán)值信息)設(shè)定學(xué)習(xí)次數(shù)為1000次誤備差限定值為0.01采集大量數(shù)據(jù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本從而最終建立網(wǎng)絡(luò)模型。③將建立神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)4基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和無模型自適應(yīng)的控制模型應(yīng)用于燃料乙醇實(shí)際控制過程之中。系統(tǒng)4.2無模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)4.1神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)冷卻器壓力控制系統(tǒng)是關(guān)系燃料酒精脫水系進(jìn)料預(yù)熱器溫度和酒精蒸氣過熱器溫度控制統(tǒng)穩(wěn)定的控制參數(shù),該系統(tǒng)采用無模型自適應(yīng)是燃料酒精脫水的關(guān)鍵控制參數(shù)為提高該系統(tǒng)的(MFA腔制在系統(tǒng)內(nèi)嵌入MFA控制軟件。解決多控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定可靠在系統(tǒng)內(nèi)嵌入神經(jīng)元網(wǎng)因素干擾和耦合的控制方法。絡(luò)控制技術(shù),解決工業(yè)現(xiàn)場大量存在的非線性、時(shí)般的二輸入二輸出無模型自適應(yīng)(MFA腔控制變、時(shí)滯、多變量、強(qiáng)耦合的而無法建模的過程控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。該系統(tǒng)MFA控制器包括制。一個(gè)基本神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型如圖2所示主控制器CⅠ、C2及解耦補(bǔ)償器。過程包括GlOUTIX2×2MFA圖2基本神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型圖中Ⅺ2X3為神經(jīng)元輸入量Y為神經(jīng)元輸出θ為門檻閥值,W為權(quán)值。中國煤化工數(shù)學(xué)表達(dá)式為Y=X1W1+XW2+XW3-0)CNMHOUT2由大量神經(jīng)元廣泛連接即構(gòu)成了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)圖42×2MFA控制系統(tǒng)方數(shù)據(jù)Automation Instrumentation 2004(4)創(chuàng)意與實(shí)踐文章編號:1001-9944(2004)04-0087-0S7-200系列PLC在給排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用吳慶波天津開發(fā)區(qū)瑞鋒科技有限公司天津300457)摘要冾介紹了由PLC及數(shù)傳電臺為核心組成 SCADA系統(tǒng)描述了系統(tǒng)硬件組成、通信機(jī)理及全過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用于冀東水泥股份有限公司工業(yè)及民用水給水系統(tǒng)中采用西門子公司S7-200系列PLC,由于其高的性價(jià)比及為用戶提供的自由口編程可使用戶根據(jù)具體需求實(shí)現(xiàn)由用戶自己定義的通信協(xié)議保證通信數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。另外通過自由口編程模式能夠很好地消除通信過程中的生產(chǎn)設(shè)備及建筑對通信造成的干擾。這是標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議不能實(shí)現(xiàn)的。關(guān)鍵詞河編程控制器無線通信據(jù)采集與控制管理系統(tǒng)中圖分類號P273文獻(xiàn)標(biāo)志碼B可編程控制器(PLC胭其可靠性高編程方便,源由各處泵站供給,泵站分散在廠外四周(呈扇面配置靈活在現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域得到很廣泛的應(yīng)用,形)相距較遠(yuǎn),有高大的生產(chǎn)設(shè)備、公路、河流阻由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)適應(yīng)復(fù)雜的惡劣環(huán)境隨著現(xiàn)代隔故鋪設(shè)電纜很不現(xiàn)實(shí)。以前的工作方式是在集水網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展PLC作為工業(yè)控制機(jī)網(wǎng)池(外圍水井輸出水匯集處)一臺超聲波液位計(jì)絡(luò)功能日趨強(qiáng)大無論是簡單的網(wǎng)絡(luò)還是大型的根據(jù)液位高低再派人員到各水源井開泵或停泵并網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都能很方便的實(shí)現(xiàn)而且為復(fù)雜通信網(wǎng)絡(luò)記錄運(yùn)行期間采出水量存在給水不及時(shí),人員配實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控提供了強(qiáng)有力的軟硬件備多,人員工作量大外圍站點(diǎn)現(xiàn)場運(yùn)行情況不得支持。而知等問題。為此考慮采用無線通信系統(tǒng)以下介紹 SCADA系統(tǒng)在冀東水泥股份有限公司工業(yè)給水系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。該系統(tǒng)為工業(yè)生產(chǎn)1系統(tǒng)組成提供給水保障要求其實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性較高地下水系統(tǒng)組成∶臺主站可編程控制器CPU226+收稿日期003-02-23修訂日期2003-10-13G12、G21、C22等子過程,過程輸岀變量為OUT1、單與一般的反饋控制系統(tǒng)一樣。然而它與傳統(tǒng)的oUT2沒設(shè)定值分別為SPl、SP2。子過程的輸岀交叉自整定或模型參考自適應(yīng)控制器不同不存在模型相加得到兩路輸出OUTl、OUT2,實(shí)際系統(tǒng)中子系或辯識機(jī)制。統(tǒng)的輸岀是不可測的。對于2×2被控系統(tǒng)控制器輸出ul、u2對過程輸出OUTl、OUT2均有影響任5結(jié)束語控制作用的變化都會(huì)使兩路輸出同時(shí)變化本控制系統(tǒng)采用無模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)和神在本系統(tǒng)中設(shè)定SP為冷卻器出口壓力SP2經(jīng)元網(wǎng)中國煤化工4萬t燃料乙醇的為出口溫度uT1與0T2分別為進(jìn)口閥的開度生產(chǎn)工CNMHG產(chǎn)品質(zhì)量為乙醇含與流量從而實(shí)現(xiàn)對冷卻器壓力的精確控制。量大于995%、酸度小于70×10(以乙酸計(jì))水含無模型自適應(yīng)(MFA腔控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常簡量小于5000×106。自動(dòng)化學(xué)秀數(shù)據(jù)4