基于TCU系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法与流程

本发明涉及集散式控制系统的算法控制领域，具体地，涉及一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法。

背景技术：

1、在原料药生产过程中，有很多的生产环节需要进行严格的温度控制，例如配置、滴加、引发、反应、脱溶、析晶、精馏等工序过程。在原料药生产工序中用到的换热媒介包括蒸汽、热水、循环水、冷冻水、液氮等，不同的媒介对应不同的原料药生产过程。

2、随着时代的进步，低碳、环保、高效逐渐成为企业可持续生存的命脉，新建或改造原料药生产企业的车间时，对于生产原料药过程中无需直接使用高温和超低温媒介的生产车间，温度控制单元(thermal control unit，tcu)系统成为一种替代方案。相较于直接使用蒸汽或者液氮等换热媒介的原料药温控过程，tcu控温更加温和。

3、但是，对于多功能原料药车间，同时生产的不同反应釜内不同的药品所需控制的温度差异很大，单纯依靠tcu系统进行不同种原料药的生产就显得十分困难。对于同时使用tcu系统的反应釜数量不确定即负荷不定的情况，也对tcu系统的稳定产生很大的挑战。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法。

2、第一方面，本申请实施例提供一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，应用在包含反应釜、乙二醇回路、温度调节阀、循环泵，以及位于所述乙二醇回路上的多个切断阀的tcu系统中，包括：

3、根据温度控制的对象，确定温度控制方式，所述温度控制方式包括：反应釜釜内升温控制、反应釜釜内降温控制、夹套升温控制、夹套降温控制；

4、根据不同的温度控制方式，确定升温过程或者降温过程在各个阶段的控制策略；

5、根据各个阶段的控制策略执行温度调节。

6、可选地，当温度控制的对象为反应釜釜内温度，且进行反应釜釜内升温控制时，所述方法包括：

7、将反应釜釜内温度tt和常温切热媒设定温度tt_cqr进行比较；

8、若tt不大于tt_cqr，则开启常温乙二醇进切断阀和常温乙二醇回切断阀；

9、若tt大于tt_cqr，则开启热乙二醇进切断阀、热乙二醇回切断阀，以及循环泵；

10、控制温度调节阀开度由初始阀位ml增大到手动高限阀位mh；

11、将反应釜釜内温度tt与目标温度sv_mb进行比较；

12、若tt不小于sv_mb与偏差设定值dl之差，且温度调节阀开度等于手动高限位阀mh与偏置设定值bs之差，则进入自动控制模式；

13、温度调节阀以目标温度sv_mb为目标进行pid调节，直到达到保温时间，或人工结束温控程序。

14、可选地，当温度控制的对象为反应釜釜内温度，且进行反应釜釜内降温控制时，所述方法包括：

15、将反应釜釜内温度tt和常温切冷媒设定温度tt_cql进行比较；

16、若tt不小于tt_cql，则开启常温乙二醇进切断阀和常温乙二醇回切断阀；

17、若tt小于tt_cql，则开启冷冻乙二醇进切断阀、冷冻乙二醇回切断阀，以及循环泵；

18、控制温度调节阀开度由初始阀位ml增大到手动高限阀位mh；

19、将反应釜釜内温度tt与目标温度sv_mb进行比较；

20、若tt不大于sv_mb与偏差设定值dl之和，且温度调节阀开度等于手动高限位阀mh与偏置设定值bs之差，则进入自动控制模式；

21、温度调节阀以目标温度sv_mb为目标进行pid调节，直到达到保温时间，或人工结束温控程序。

22、可选地，当温度控制的对象为夹套温度，且进行反夹套升温控制时，所述方法包括：

23、将反应釜夹套温度tt1和常温切热媒设定温度tt_cqr进行比较；

24、若tt1不大于tt_cqr，则开启常温乙二醇进切断阀和常温乙二醇回切断阀；

25、若tt1大于tt_cqr，则开启热乙二醇进切断阀、热乙二醇回切断阀，以及循环泵。

26、控制温度调节阀开度由初始阀位ml增大到手动高限阀位mh；

27、将反应釜夹套温度tt1与目标温度sv_mb进行比较；

28、若tt1不小于sv_mb与偏差设定值dl之差，且温度调节阀开度等于手动高限位阀mh与偏置设定值bs之差，则进入自动控制模式；

29、温度调节阀以目标温度sv_mb为目标进行pid调节，直到达到保温时间，或人工结束温控程序。

30、可选地，当温度控制的对象为夹套温度，且进行反夹套降温控制时，所述方法包括：

31、将反应釜釜内温度tt1和常温切冷媒设定温度tt_cql进行比较；

32、若tt1不小于tt_cql，则开启常温乙二醇进切断阀和常温乙二醇回切断阀；

33、若tt1小于tt_cql，则开启冷冻乙二醇进切断阀、冷冻乙二醇回切断阀，以及循环泵；

34、控制温度调节阀开度由初始阀位ml增大到手动高限阀位mh；

35、将反应釜釜内温度tt1与目标温度sv_mb进行比较；

36、若tt不大于sv_mb与偏差设定值dl之和，且温度调节阀开度等于手动高限位阀mh与偏置设定值bs之差，则进入自动控制模式；

37、温度调节阀以目标温度sv_mb为目标进行pid调节，直到达到保温时间，或人工结束温控程序。

38、可选地，手动高限阀位mh设定在50％到100％之间。

39、可选地，初始阀位ml设定在15％到25％之间，偏差设定值dl在5℃到15℃之间，偏置设定值bs在40％到100％之间。

40、可选地，手动高限阀位mh设定在30％到100％之间。

41、第二方面，本申请实施例提供一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制设备，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有可执行的程序指令，所述处理器调用所述存储器中的程序指令时，所述处理器用于：

42、执行第一方面中任一项所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法的步骤。

43、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现第一方面中任一项所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法的步骤。

44、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

45、本申请可以实现反应釜温控过程的自适应控制，快速稳定调节，系统进程加快，将四种温控模式由一个功能模块控制，控制算法具有一致性，方便用户理解使用。并且可以根据温度情况，实时选择常温媒，减少了能量消耗，增加经济效益。在控制过程中的各参数稳定度较高，保证系统安全可靠运行。

技术特征：

1.一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，应用在包含反应釜、乙二醇回路、温度调节阀、循环泵，以及位于所述乙二醇回路上的多个切断阀的tcu系统中，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，当温度控制的对象为反应釜釜内温度，且进行反应釜釜内升温控制时，所述方法包括：

3.根据权利要求1所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，当温度控制的对象为反应釜釜内温度，且进行反应釜釜内降温控制时，所述方法包括：

4.根据权利要求1所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，当温度控制的对象为夹套温度，且进行反夹套升温控制时，所述方法包括：

5.根据权利要求1所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，当温度控制的对象为夹套温度，且进行反夹套降温控制时，所述方法包括：

6.根据权利要求2或4所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，手动高限阀位mh设定在50％到100％之间。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，初始阀位ml设定在15％到25％之间，偏差设定值dl在5℃到15℃之间，偏置设定值bs在40％到100％之间。

8.根据权利要求3或5所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，其特征在于，手动高限阀位mh设定在30％到100％之间。

9.一种基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有可执行的程序指令，所述处理器调用所述存储器中的程序指令时，所述处理器用于：

10.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现权利要求1至8任一项所述的基于tcu系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种基于TCU系统的反应釜釜内及夹套温度控制方法，包括：根据温度控制的对象，确定温度控制方式，所述温度控制方式包括：反应釜釜内升温控制、反应釜釜内降温控制、夹套升温控制、夹套降温控制；根据不同的温度控制方式，确定升温过程或者降温过程在各个阶段的控制策略；根据各个阶段的控制策略执行温度调节。从而可根据不同的应用场景灵活调整温度控制对象，采用釜内温度控制时，可保证升降温的速率。对于全过程都不允许超过目标温度，且对于升温速率没有太大要求的场景，采用夹套温度控制，在保证了温控的质量前提下，极大的节省反应釜的能耗，且整个控温过程可追溯，简化了内操员对温控过程的监管流程，降低监管难度。

技术研发人员：蔡艳伟,陈立国,黄挺,金建庆,高明
受保护的技术使用者：浙江中控技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15