本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及精馏塔的全过程自动控制方法和系统。
背景技术
目前，精馏塔开车、正常运行、停车等过程操作需要高素质操作人员手动操作，开车时缓慢提高蒸汽量，观察塔釜和回流罐液位启动相应的机泵，调节各部分的流量，正常运行时要求做到物料平衡和能量平衡，停车过程中要兼顾各个方面缓慢停车防止对设备造成损害，操作繁琐，工作量大，尤其是多台精馏塔同时开车、正常运行和停车，容易造成误操作，而且由于操作人员控制水平的差异，精馏塔操作的差异化比较大，不利于生产装置的稳定运行和产品质量的稳定提升。
综上所述，目前缺少一种有效的精馏塔的全过程自动控制方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供精馏塔的全过程自动控制方法和系统，实现了精馏塔全过程自动控制，极大减少了人为干预，最大限度地减少人为操作造成的系统偏差和扰动，实现工艺参数的精细化稳定控制。
第一方面，本发明实施例提供了精馏塔的全过程自动控制方法，包括：
获取开车指令信息，选择控制回路并进行设定值赋值；
判断调节阀或泵是否就位，并始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制；
在所述调节阀或泵就位的情况下，控制所述调节阀的进出量，并获取精馏塔参数信息；
根据所述精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态；
在所述全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行；
获取停车指令信息，选择相应的停车方式以完成对精馏塔的全过程自动控制。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述调节阀包括现场阀门、泵出口阀门和蒸汽凝液卸净阀，所述判断调节阀或泵是否就位包括：
判断所有的阀门和泵是否投入；
判断所述现场阀门是否就位，所述泵出口阀门是否打开，所述蒸汽凝液卸净阀是否打开。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述调节阀包括第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，所述始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制包括：
利用第一控制器控制所述第一调节阀，利用第二控制器控制所述第二调节阀，并在回流罐压强小于预设阈值的情况下打开所述第三调节阀，其中，所述第一调节阀用于调节所述冷凝器，所述第二调节阀和所述第三调节阀用于调节所述回流罐。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述调节阀还包括第四调节阀，所述在所述调节阀或泵就位的情况下，控制所述调节阀的进出量包括：
在所述调节阀或泵就位的情况下，利用第三控制器控制所述第四调节阀。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述精馏塔参数信息包括精馏塔液体信息、回流罐液体信息和再沸器温度信息，所述泵包括第一回流泵、第二回流泵、第一釜液泵和第二釜液泵，所述根据所述精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态包括：
根据所述精馏塔液体信息和所述回流罐液体信息判断需要启动所述第一回流泵还是所述第二回流泵；
切换回流调节阀的控制器，并获取判断指令信息；
根据所述再沸器温度信息和所述判断指令信息判断需要启动所述第一釜液泵还是第二釜液泵；
在启动所述第二釜液泵的情况下进入所述全回流状态。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述调节阀还包括第五调节阀和第六调节阀，所述方法还包括：
进入所述全回流状态后，关闭第四调节阀、所述第五调节阀和所述第六调节阀；
判断所述全回流时间是否大于所述预设时长。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述精馏塔参数信息还包括精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息，所述在所述全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行包括：
在大于所述预设时长的情况下，根据所述精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息判断是否启动所述正常运行状态，并获取所述正常运行指令信息，其中，所述存储器液体信息包括第一存储器液体信息和第二存储器液体信息，所述存储器压强信息包括第一存储器压强信息和第二存储器压强信息；
在进入所述正常运行状态后，采用单回路自动控制方式对所述调节阀进行控制以使精馏塔运行在所述预设精馏塔参数范围内。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
判断所述精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息是否在所述预设精馏塔参数范围内；
若不在所述预设精馏塔参数范围内，则判断是否启动停车程序。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，停车方式包括第一停车方式和第二停车方式，所述获取停车指令信息，选择相应的停车方式包括：
获取所述停车指令信息，选择所述第一停车方式进行停车或所述第二停车方式进行停车，其中，所述第一停车方式是重新进入所述全回流状态，所述第二停车方式是用关闭蒸汽的方式控制精馏塔。
第二方面，本发明实施例提供了精馏塔的全过程自动控制系统，包括：
获取单元，用于获取开车指令信息，选择控制回路并进行设定值赋值；
判断单元，用于判断调节阀或泵是否就位，并始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制；
控制单元，用于在所述调节阀或泵就位的情况下，控制所述调节阀的进出量，并获取精馏塔参数信息；
全回流单元，用于根据所述精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态；
正常运行单元，用于在所述全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行；
停车单元，用于获取停车指令信息，选择相应的停车方式以完成对精馏塔的全过程自动控制。
本发明提供了精馏塔的全过程自动控制方法和系统，包括获取开车指令信息，选择控制回路并进行设定值赋值；判断调节阀或泵是否就位，并始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制；在调节阀或泵就位的情况下，控制调节阀的进出量，并获取精馏塔参数信息；根据精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态；在全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行；获取停车指令信息，选择相应的停车方式以完成对精馏塔的全过程自动控制。实现了精馏塔全过程自动控制，极大减少了人为干预，最大限度地减少人为操作造成的系统偏差和扰动，实现工艺参数的精细化稳定控制，使精馏装置更加稳定，也避免了误操作的发生。同时大大减轻了精馏塔操作人员的工作量，降低了对操作人员技能水平的要求。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的另一精馏塔的全过程自动控制方法流程图；
图3为本发明实施例提供的图2局部放大图；
图4为本发明实施例提供的另一图2局部放大图；
图5为本发明实施例提供的另一图2局部放大图；
图6为本发明实施例提供的另一图2局部放大图；
图7为本发明实施例提供的另一图2局部放大图；
图8为本发明实施例提供的精馏塔系统硬件示意图；
图9为本发明实施例提供的图8局部放大图；
图10为本发明实施例提供的另一图8局部放大图；
图11为本发明实施例提供的另一图8局部放大图；
图12为本发明实施例提供的另一图8局部放大图；
图13为本发明实施例提供的另一图8局部放大图；
图14为本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制系统示意图。
图标：
10-获取单元；20-判断单元；30-控制单元；40-全回流单元；50-正常运行单元；60-停车单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，精馏塔开车、正常运行、停车等过程操作需要高素质操作人员手动操作，开车时缓慢提高蒸汽量，观察塔釜和回流罐液位启动相应的机泵，调节各部分的流量，正常运行时要求做到物料平衡和能量平衡，停车过程中要兼顾各个方面缓慢停车防止对设备造成损害，操作繁琐，工作量大，尤其是多台精馏塔同时开车、正常运行和停车，容易造成误操作，而且由于操作人员控制水平的差异，精馏塔操作的差异化比较大，不利于生产装置的稳定运行和产品质量的稳定提升。
综上所述，目前缺少一种有效的精馏塔的全过程自动控制方法。基于此，本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制方法和系统，操作人员只需要点击“自动开车”、“正常运行”和“自动停车”三个按钮即可实现精馏塔全过程生产任务，实现了精馏塔全过程自动控制，极大减少了人为干预，最大限度地减少人为操作造成的系统偏差和扰动，实现工艺参数的精细化稳定控制。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的精馏塔的全过程自动控制方法。
实施例一：
图1为本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制方法流程图。
参照图1，精馏塔的全过程自动控制方法包括：
步骤s101，获取开车指令信息，选择控制回路并进行设定值赋值；
步骤s102，判断调节阀或泵是否就位，并始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制；
步骤s103，在调节阀或泵就位的情况下，控制调节阀的进出量，并获取精馏塔参数信息；
步骤s104，根据精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态；
步骤s105，在全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行；
步骤s106，获取停车指令信息，选择相应的停车方式以完成对精馏塔的全过程自动控制。
具体地，图2为本发明实施例提供的详细流程图，结合图7中的硬件示意图可获知具体的控制方法，这里，图1将所有流程做一概括性归纳，统一为步骤s101～步骤s106。图3至图7为图2的局部放大图，图3中的方法步骤对应了步骤s101和步骤s102，图4中的方法步骤对应了步骤s103和步骤s104，图5中的方法步骤对应了部分步骤s105的内容，图5与图6相结合则对应了全部步骤s104中的方法流程，图7的左下部分对应了步骤s106中停车的具体内容，这里，停车方式1直接与图3中“全回流”这一步骤相连。
需要说明的是，图8为对应于本方法实施例的硬件示意图，通过对应方法流程中的控制器(如pic-2111012、fic-2111021等)，调节阀(如pcv-2111234、fcv-2111422)，泵(如pu-21114a、pu-21115b等)，参数信息测量元件(如tt-2111131、lt-2111101、pt-2112611等)可知详细的控制策略和对象。为明示图8中的元器件名称与关系，图9至图13为图8的局部放大图，图9为图8左上部分示意图，图10为图8右上部分示意图，图11为图8左下部分示意图，图12和图13为图8右下部分示意图。
本发明实施例将精馏塔操作过程中的各个步骤进行了逻辑上的梳理，将原有的多个单回路控制回路进行了整体优化，实行了整体协调联动，在精馏塔操作的不同阶段，控制回路根据参数设定和温度速率设定实行了自动切换，安全平稳地完成精馏塔操作，整个过程基本上实行了自动运行(在启停泵时需要少量人为干预)。点击开车按钮，就可实现精馏塔自动升温开车，包括供料、通入蒸汽加热、通入冷却水冷却、自动启停泵等多种操作，直至达到全回流状态。全回流运行一段时间后点击正常运行按钮，精馏塔进入到正常运行状态，在预先设定好的参数范围内运行。点击停车按钮，精馏塔自动缓慢降蒸汽停车。
也就是说，操作人员只需要点击“自动开车”、“正常运行”和“自动停车”三个按钮即可实现精馏塔全过程生产任务。
根据本发明的示例性实施例，调节阀包括现场阀门、泵出口阀门和蒸汽凝液卸净阀，判断调节阀或泵是否就位包括：
判断所有的阀门和泵是否投入；
判断所述现场阀门是否就位，泵出口阀门是否打开，蒸汽凝液卸净阀是否打开。
根据本发明的示例性实施例，调节阀包括第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制包括：
利用第一控制器(pic-2111012)控制第一调节阀(pcv-2111234)，利用第二控制器(pic-2111311)控制第二调节阀(pcv-2111311)，并在回流罐压强小于预设阈值的情况下打开第三调节阀(pv-2111313)，其中，第一调节阀用于调节冷凝器，第二调节阀和第三调节阀用于调节回流罐。
根据本发明的示例性实施例，调节阀还包括第四调节阀(fcv-2111021)，在调节阀或泵就位的情况下，控制调节阀的进出量包括：
在调节阀或泵就位的情况下，利用第三控制器(fic-2111021)控制第四调节阀(fcv-2111021)。
根据本发明的示例性实施例，精馏塔参数信息包括精馏塔液体信息、回流罐液体信息和再沸器温度信息，泵包括第一回流泵(pu-21114a)、第二回流泵(pu-21114b)、第一釜液泵(pu-21115a)和第二釜液泵(pu-21114b)，根据精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态包括：
根据精馏塔液体信息和回流罐液体信息判断需要启动第一回流泵还是第二回流泵；
切换回流调节阀(fcv-2111422)的控制器，并获取判断指令信息；
根据再沸器温度信息和判断指令信息判断需要启动第一釜液泵还是第二釜液泵；
在启动第二釜液泵的情况下进入全回流状态。
根据本发明的示例性实施例，调节阀还包括第五调节阀和第六调节阀，方法还包括：
进入全回流状态后，关闭第四调节阀(fcv-2111021)、第五调节阀(lcv-2111301)和第六调节阀(lcv-2111001)；
判断全回流时间是否大于预设时长。
根据本发明的示例性实施例，精馏塔参数信息还包括精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息，在全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行包括：
在大于预设时长的情况下，根据精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息判断是否启动正常运行状态，并获取正常运行指令信息，其中，存储器液体信息包括第一存储器液体信息和第二存储器液体信息，存储器压强信息包括第一存储器压强信息和第二存储器压强信息；
在进入正常运行状态后，采用单回路自动控制方式对调节阀进行控制以使精馏塔运行在预设精馏塔参数范围内。
根据本发明的示例性实施例，方法还包括：
判断精馏塔压强信息、精馏塔温度信息、存储器液体信息和存储器压强信息是否在预设精馏塔参数范围内；
若不在预设精馏塔参数范围内，则判断是否启动停车程序。
根据本发明的示例性实施例，停车方式包括第一停车方式和第二停车方式，获取停车指令信息，选择相应的停车方式包括：
获取停车指令信息，选择第一停车方式进行停车或第二停车方式进行停车，其中，第一停车方式是重新进入全回流状态，第二停车方式是用关闭蒸汽的方式控制精馏塔。
实施例二：
图14为本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制系统示意图。
参照图14，精馏塔的全过程自动控制系统，包括：
获取单元10，用于获取开车指令信息，选择控制回路并进行设定值赋值；
判断单元20，用于判断调节阀或泵是否就位，并始终进行冷凝器冷却控制和塔的压力控制；
控制单元30，用于在所述调节阀或泵就位的情况下，控制所述调节阀的进出量，并获取精馏塔参数信息；
全回流单元40，用于根据所述精馏塔参数信息选择相应需要启动的泵，进入全回流状态；
正常运行单元50，用于在所述全回流状态运行预设时长后，进入正常运行状态，并在预设精馏塔参数范围内运行；
停车单元60，用于获取停车指令信息，选择相应的停车方式以完成对精馏塔的全过程自动控制。
本发明实施例提供的精馏塔的全过程自动控制系统，与上述实施例提供的精馏塔的全过程自动控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的精馏塔的全过程自动控制方法以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。