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电炉过程控制模型
成果简介电炉过程控制模型是指导电炉冶炼过程中工艺操作的控制依据, 目的在于监视、 预测并控制冶炼过程, 以保证在最佳时间内完成炉次过程并获得目标钢水量、目标温度和目标成分。 同时为了实现随着生产过程不断逼近实际工艺, 本模型能对已生产的数据进行统计优化从而不断修正模型参数, 使模型系统具有一定的自学习和自辩识功能。电炉过程控制模型包括冶金模型、 热模型和统计模型。冶金模型以物料平衡为基础, 主要确定电炉冶炼过程与质量平衡相关的熔池状态和过程控制变量, 内容涉
安徽工业大学 2021-04-14
过程控制实验装置
过程控制实验装置是模仿现代工业生产过程中常见的物理量,诸如温度、压力、流量、液位等参数,对其进行测量、控制,分析过程参数变化特性,研究过程控制规律的教学实验设备。
浙江高联电子设备有限公司 2021-02-01
水泥水化机理及过程控制
该项目主要研究了高性能水泥及其组分的水化过程及控制机理,为从科学理论阐释 整个高性能水泥项目的两个基本科学问题:高 C3S 水泥熟料的晶格畸变与辅助胶凝材料 的活化机理奠定理论基础与支撑。并在许多方面取得突破与创新。 
同济大学 2021-04-11
节能降耗的磨矿分级过程控制方法
磨矿分级过程是冶金选矿行业中的高能耗生产过程。近年来磨矿设备在向大型化方向发展,对该类设备进行优化控制更为迫切,以节能降耗为目标研究这类设备建模、优化和控制的共性关键技术问题具有非常重要的意义。获得的主要研究成果如下。1)在建模方面,针对磨矿分级过程耦合通道特点,将这类耦合当成系统内部扰动,研究一种动态跟踪观测建模方法:设计扰动观测器对内部扰动和外部扰动进行跟踪观测建模,结合传统的对每个通道的输入输出数据建模,得到磨矿过程一个更精确的动态模型。2)在过程控制方面,在上述建模基础上,针对矿石性质和生产条件变化大等特点,研究基于扰动观测器的前馈补偿和模型预测控制两者相结合的磨矿分级过程复合控制算法。3)在能耗优化方面,提出产量能耗优化和粒度指标优化的分层优化结构,解决矿石因易过磨而导致单位产量能耗大的问题。
东南大学 2021-04-10
PCS-C型高级过程控制综合实验装置
模仿现代工业生产过程中常见的物理量,诸如温度、压力、流量、液位等参数,对其进行测量、控制,分析。参数变化特性,研究过程控制规律,集合多种控制方式,再现实际工业现场使用的控制手段,采用声光报警系统,并提供用户更友好的二次开发接口。
浙江高联检测技术有限公司 2021-02-01
轧机过程控制数学模型与轧制稳定性技术
小试阶段/n轧机过程控制数学模型与轧制稳定性技术直接影响带钢产品质量与生产成本。该技术在结合生产工艺与设备控制技术的基础上,综合现代控制理论、数学建模和人工智能技术,形成完整的轧线关键模型与轧制稳定性控制技术,已在宝钢、梅钢、涟钢等国内多条大型热连轧生产线上成功在线应用。发表核心期刊论文30多篇,授权、受理发明专利30余项,软件著作权3项。。关键技术:1)高精度轧制设定模型与尺寸控制。高精度带钢厚度控制技术:包括高精度轧制力能模型、全线一体化分布式温度模型、辊缝模型,保证高精度的头部设定;高精度AG
武汉科技大学 2021-01-12
达一级A标准的改良SBR法工艺与过程控制
北京工业大学 2021-04-14
天为IL2综合二级过程控制系统
以ERP/MES为代表的管理信息系统和以PLC/DCS为代表的自动化技术,在钢铁企业己经大规模应用,尽管这两类系统的推广取得了一定效果,但却容易忽略了两者之间的有效配合,导致企业上层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调。计划层与执行层无法进行良好的双向信息交互,企业难以实时反应,也就是管理和控制脱节的矛盾越来越突出。天 为IL2综合二级过程控制系统正立足于此,妥善解决基于PLC/DCS的钢铁行业面临着“信息孤岛”和“全局实时信息流”集成的两个难点问题。系统通过数据采集传输功能实现生产实绩数据的采集、生产指令的下达。系统采用全景图的形式对生产物流状态进行实时监控,在采集大量实时生产数据基础上,通过数据综合管理模块完成生产数据的统计、分析、存储,并为生产管理决策提供依据。
大连理工大学 2021-04-13
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
发酵过程优化与放大技术
发酵过程具有高度非线性特点,以活细胞为培养对象的发酵过程具有时空多尺度特点,分 别在基因、代谢物分子尺度,细胞代谢尺度及反应器介尺度上相互作用和影响,要在此基础上 进行优化和放大具有非常大的难度,从而阻碍了我国生物发酵水平的提升。 本项目针对发酵过程的高度非线性及复杂性独创了多尺度参数相关分析理论与方法,通 过将发酵过程细胞内的微观生理代谢特性和反应器宏观生理特性相结合实现过程优化,而在工 业过程放大中则提出了生理特性和反应器流场特性相结合的放大方法,突破传统“实验室-小 试-中试-工业”逐级放大的思路与方法,实现工业发酵过程的定量设计与直接放大。
华东理工大学 2021-04-11
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