专利名称：延迟焦化装置智能控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种延迟焦化装置智能控制方法及系 统。
背景技术：
延迟焦化过程是一类强耦合、非线性、时变性、大滞后以及多约束条件的过程。随 着世界各国和我国都出现了原油开采中重质原油所占比例越来越大的趋势，同时由于石油 产品消费结构的不断变化，重质燃料油需求量日见压缩，轻质油(特别是柴油)需求迅速增 多，对用于制造冶金用电极，特别是超高功率电极的优质石油焦需求不断增长，延迟焦化工 艺现在越来越受到人们的关注。由于延迟焦化工艺简单，原料适应性强，且产品价值高，因 而对其控制要求也越来越高，以满足经济效益最大化的需求。针对其“既要促进焦炭塔结焦又要抑制炉管结焦、既要保证连续生产又要进行周 期性间歇切换”的生产特点，国内外延迟焦化装置的自动化程度都不高，国内更加明显。首 先，在焦炭塔切塔过程中，基本还是以手工经验操作为主，不同原料、不同操作工、不同时 间下切塔的效果、以及对下游装置，如主分馏塔的影响也不尽相同。另外，延迟焦化主分 馏塔属于多组分、多侧线复杂分馏塔，一方面，具有非线性、大滞后的特点；另一方面，周期 性焦炭塔切换操作容易为整个生产过程引入较大干扰，常规比例积分微分(!Proportion IntegrationDifferentiation, PID)控制器难以有效抑制扰动。近些年来，各种先进控制 技术在各中化工过程中得到了广泛的应用，在提高企业经济效益的同时具有投资小、见效 快等优点，然而目前为止，国内外延迟焦化先进控制技术中对于切换干扰的处理还略显单 一，大部分是作为先进控制的普通干扰量来处理，并没有实现智能化的有效抑制，而且对于 切换过程也没有进行优化控制。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何解决无法延迟焦化的自动控制，切换干扰的处理 单一，无法实现智能化的有效抑制，以及切换过程中无法进行优化控制的技术问题。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种延迟焦化装置智能控制方法，包括以下 步骤Sl 设置延迟焦化装置智能控制的操作变量和状态标志位的初始值、进料阀位和 吹送蒸汽相对量的阈值，所述吹送蒸汽相对量指吹送蒸汽流量与加热炉总进料流量的比 值；S2:通过集散控制系统获取当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量，根据所述当 前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量判断出当前需进行的工艺步骤；S3:根据所述工艺步骤对所述操作变量和状态标志位进行相应调整，调整完成后返回步骤S2。其中，所述操作变量包括主分馏塔进料流量、上进料流量、中段循环流量、重蜡油 下返塔流量和顶循流量；所述状态标志位包括预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志 位；所述进料阀位的阈值包括正常工况阀位阈值、试压阀位阈值、预热阀位阈值、预热第 二阶段阀位阈值、预热第三阶段阀位阈值、小吹气阀位阈值和大吹气阀位阈值；所述吹送蒸 汽相对量的阈值包括正常工况吹送蒸汽相对量阈值、试压吹送蒸汽相对量上限阈值、试压 吹送蒸汽相对量下限阈值、预热吹送蒸汽相对量阈值、预热第二阶段吹送蒸汽相对量阈值、 预热第三阶段吹送蒸汽相对量阈值、小吹气吹送蒸汽相对量下限阈值、小吹气吹送蒸汽相 对量上限阈值和大吹气吹送蒸汽相对量阈值。其中，所述步骤S2具体包括以下步骤S201 通过集散控制系统获取当前第一焦炭塔的进料阀位值、当前第二焦炭塔的 进料阀位值以及当前吹送蒸汽相对量；S202 根据下列逻辑关系式(1)判断是否进入“正常工况”工艺步骤，[ (V^V2) ( CV2] & (Fsteam ( CF2)(1)其中，V1为所述当前第一焦炭塔的进料阀位值，V2为所述当前第二焦炭塔的进料 阀位值，Fsteam为所述当前吹送蒸汽相对量，CV2为所述正常工况阀位阈值，CF2为所述正常工 况吹送蒸汽相对量阈值，&表示逻辑与；若逻辑关系式(1)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“正常工况”工艺步骤，并 执行步骤S3，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S203 ；S203 根据下列逻辑关系式(2)判断是否进入“试压”工艺步骤，[ (V^V2)彡 CV3] & (Ch1 彡 Fsteam 彡 CF32)(2)其中，CV3为所述试压阀位阈值，CF31为所述试压吹送蒸汽相对量下限阈值，CF32为 所述试压吹送蒸汽相对量上限阈值；若逻辑关系式O)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“试压”工艺步骤，并执行 步骤S3，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S204，S204 根据下列逻辑关系式(3)判断是否进入“预热”工艺步骤，[ (V^V2) ^ CV4] & (Fsteam ( CF4)(3)其中，CV4为所述预热阀位阈值，CF4为所述预热吹送蒸汽相对量阈值；若逻辑关系式(3)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“预热”工艺步骤，并执行 步骤S205，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S208，所述“预热”工艺步骤包括“预热已开 始”和“预热预备”工艺子步骤；S205 根据所述预热标志位判断是否进入“预热已开始”工艺子步骤，若所述预热 标志位为真，则判定为进入“预热已开始”工艺子步骤，并执行步骤S206，若所述预热标志位 为假，则判定为进入“预热预备”工艺子步骤，并执行步骤S3，所述“预热已开始”工艺子步 骤进一步包括“预热第一阶段”、“预热第二阶段”、以及“预热第三阶段”工艺子步骤；S206 根据下列逻辑关系式(4)判断是否进入“预热第一阶段”工艺子步骤，(V^V2) ^ CV6(4)其中，CV6为所述预热第二阶段阀位阈值；若逻辑关系式的逻辑判断结果为假，则判定为进入“预热第一阶段”工艺子步骤，并执行步骤S3，若逻辑判断结果为真，则执行步骤S207 ；S207 根据下列逻辑关系式( 判断是否进入“预热第二阶段”工艺子步骤，(V^V2)彡 CV7(5)其中，CV7为所述预热第三阶段阀位阈值；若逻辑关系式(5)的逻辑判断结果为假，则判定为进入“预热第二阶段”工艺子步 骤，并执行步骤S3，若逻辑判断结果为真，则判定为进入“预热第三阶段”工艺子步骤，并执 行步骤S3 ；S208 根据下列逻辑关系式(6)判断是否进入“小吹气”工艺步骤，[ (V^V2) ^ CV8] & (CF81 ( Fsteam ( CF82)(6)其中，CV8为小吹气阀位阈值，CF81为小吹气吹送蒸汽相对量下限阈值，CF82为小吹 气吹送蒸汽相对量上限阈值；若逻辑关系式(6)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“小吹气”工艺步骤，并执 行步骤S209，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S210，所述“小吹气”工艺步骤包括“小吹 气已开始”和“小吹气预备”工艺子步骤；S209 根据所述小吹气标志位判断是否进入“小吹气已开始”工艺子步骤，若所述 预热标志位为真，则判定为进入“小吹气已开始”工艺子步骤，并执行步骤S3，若所述预热标 志位为假，则判定为进入“小吹气预备”工艺子步骤，并执行步骤S3 ；S210 根据下列逻辑关系式(7)判断是否进入“大吹气”工艺步骤，
[ (V^V2) ( CV10] & (Fsteam 彡 CF10)(7)其中，CV10为大吹气阀位阈值，CF10为大吹气吹送蒸汽相对量阈值；若逻辑关系式(7)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“大吹气”工艺步骤，并执 行步骤S211，若逻辑判断结果为假，则判定为进入“正常工序”工艺步骤，并执行步骤S3，所 述“大吹气”工艺步骤包括“大吹气已开始”和“大吹气预备”工艺子步骤；S211 根据所述大吹气标志位判断是否进入“大吹气已开始”工艺子步骤，若所述 预热标志位为真，则判定为进入“大吹气已开始”工艺子步骤，并执行步骤S3，若所述预热标 志位为假，则判定为进入“大吹气预备”工艺子步骤，并执行步骤S3。其中，所述步骤S3具体包括若进入“正常工况”工艺步骤，则将所述预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志 位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性液位控制；若进入“试压”工艺步骤，则将所述预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志位赋 值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性液位控制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热预备”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值 为真，将所述小吹气标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性 液位控制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工 艺子步骤中的“预热第一阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气 标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工 艺子步骤中的“预热第二阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制，根据所述 上进料流量的第一调整量对所述上进料流量进行调整，根据所述中段循环流量的第一调整 量对所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量的第一调整量对所述重蜡油 下返塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第一调整量对所述顶循流量进行调整，所述第 一调整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶循流量中一项的预设 百分比； 若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工 艺子步骤中的“预热第三阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气 标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制，根据所述 上进料流量的第二调整量对所述上进料流量进行调整，根据所述中段循环流量的第二调整 量对所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量的第二调整量对所述重蜡油 下返塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第二调整量对所述顶循流量进行调整，所述第 二调整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶循流量中一项的预设 百分比；若进入“小吹气”工艺步骤中的“小吹气预备”工艺子步骤，则将所述小吹气标志 位赋值为真，将所述预热标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非 线性液位控制；若进入“小吹气”工艺步骤中的“小吹气已开始”工艺子步骤，则将所述小吹气标 志位赋值为真，将所述预热标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行 非线性液位控制，根据所述上进料流量的第三调整量对所述上进料流量进行调整，根据所 述中段循环流量的第三调整量对所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量 的第三调整量对所述重蜡油下返塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第三调整量对所述 顶循流量进行调整，所述第三调整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量 和顶循流量中一项的预设百分比；若进入“大吹气”工艺步骤中的“大吹气预备”工艺子步骤，则将所述大吹气标志位 赋值为真，将所述预热标志位和小吹气标志位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线 性液位控制，根据主分馏塔塔底温度通过迭代学习运算对所述上进料流量、中段循环流量、 重蜡油下返塔流量和顶循流量的各调整量分别进行调整，对所述调整量分别进行调整的过 程中，包括对第一调整量、第二调整量和第三调整量分别进行调整；若进入“大吹气”工艺步骤中的“大吹气已开始”工艺子步骤，则所述大吹气标志 位赋值为真，将所述预热标志位和小吹气标志位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非 线性液位控制。其中，所述非线性液位控制具体包括以下步骤S301 通过所述集散控制系统读取主分馏塔塔底液位值，根据下列关系式(8)计 算主分馏塔塔底液位变化速率，VelLevel (k) = Level (k) -Level (k_l)(8)其中，k为当前控制周期，VelLevel(k)为当前主分馏塔塔底液位变化速率， Level(k)为当前主分馏塔塔底液位值；S302 通过所述主分馏塔塔底液位值判断当前所处的区域，分为以下五种情况
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一、若当前处于内区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否需 要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，若满足下列关系式(9)，则下调所 述主分馏塔进料流量，Level (k+TNLC) > HL(9)若满足下列关系式(10)，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) ^ HL(10)在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，若满足下列关系式(11)，则不对 所述主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) ≥ LL(11)若满足下列关系式(1 ，则上调所述主分馏塔进料流量，Level (k+TNLC) < LL(12)在主分馏塔塔底液位变化速率等于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进 行调节。二、若当前处于上外区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否 需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于等于零的情况下，则下调所述主分馏塔进料流 量；在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进 行调节；三、若当前处于下外区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否 需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进 行调节；在主分馏塔塔底液位变化速率小于等于零的情况下，则上调所述主分馏塔进料流 量；四、若当前处于大于外上限区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判 断是否需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于等于零的情况下，则下调所述主分馏塔进料流 量；在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，若满足下列关系式(13)，则下调 所述主分馏塔进料流量，Level (k+TNLC)≥ UpBd(13)若满足下列关系式(14)，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) < UpBd(14)五、若当前处于小于外下限区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判 断是否需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率小于等于零的情况下，则上调所述主分馏塔进料流 量；
在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，若满足下列关系式(1 ，则不对 所述主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) > LowBd(15)若满足下列关系式(16)，则上调所述主分馏塔进料流量Level (k+TNLC)彡 LowBd(16)所述关系式(9) (16)中，Level(k+TNLC) = Level (k) +VelLevel (k) X Tnlc，Tnlc 为 液位变化的预测步长，HL为预设的液位外上限，LL为预设的液位外下限，UpBd为预设的液 位内上界，LowBd为预设的液位内下界。其中，所述迭代运算具体为通过集散控制系统对主分馏塔塔底温度进行采样，根据下列公式(17)计算主分 馏塔塔底温度的方差，
权利要求
1.一种延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤51设置延迟焦化装置智能控制的操作变量和状态标志位的初始值、进料阀位和吹送 蒸汽相对量的阈值，所述吹送蒸汽相对量为吹送蒸汽流量与加热炉总进料流量的比值；52通过集散控制系统获取当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量，根据所述当前进 料阀位值和当前吹送蒸汽相对量判断出当前需进行的工艺步骤；53根据所述工艺步骤对所述操作变量和状态标志位进行相应调整，调整完成后返回 步骤S2 ο
2.如权利要求1所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，所述操作变量包括 主分馏塔进料流量、上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶循流量；所述状态 标志位包括预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志位；所述进料阀位的阈值包括正常 工况阀位阈值、试压阀位阈值、预热阀位阈值、预热第二阶段阀位阈值、预热第三阶段阀位 阈值、小吹气阀位阈值和大吹气阀位阈值；所述吹送蒸汽相对量的阈值包括正常工况吹 送蒸汽相对量阈值、试压吹送蒸汽相对量上限阈值、试压吹送蒸汽相对量下限阈值、预热吹 送蒸汽相对量阈值、预热第二阶段吹送蒸汽相对量阈值、预热第三阶段吹送蒸汽相对量阈 值、小吹气吹送蒸汽相对量下限阈值、小吹气吹送蒸汽相对量上限阈值和大吹气吹送蒸汽 相对量阈值。
3.如权利要求2所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包 括以下步骤5201通过集散控制系统获取当前第一焦炭塔的进料阀位值、当前第二焦炭塔的进料 阀位值以及当前吹送蒸汽相对量；5202根据下列逻辑关系式(1)判断是否进入“正常工况”工艺步骤，[(V^V2) <CV2]&(Fsteam<CF2)(1)其中，V1为所述当前第一焦炭塔的进料阀位值，V2为所述当前第二焦炭塔的进料阀位 值，为所述当前吹送蒸汽相对量，CV2为所述正常工况阀位阈值，CF2为所述正常工况吹 送蒸汽相对量阈值，&表示逻辑与；若逻辑关系式(1)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“正常工况”工艺步骤，并执行 步骤S3，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S203 ；5203根据下列逻辑关系式(2)判断是否进入“试压”工艺步骤，[(V^V2) ( CV3] & (CF31 ( Fsteam ( CF32)(2)其中，CV3为所述试压阀位阈值，CF31为所述试压吹送蒸汽相对量下限阈值，CF32为所述 试压吹送蒸汽相对量上限阈值；若逻辑关系式O)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“试压”工艺步骤，并执行步骤 S3，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S204，5204根据下列逻辑关系式(3)判断是否进入“预热”工艺步骤，[(V^V2)彡 CV4] & (Fsteam SCF4)(3)其中，CV4为所述预热阀位阈值，CF4为所述预热吹送蒸汽相对量阈值；若逻辑关系式(3)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“预热”工艺步骤，并执行步骤 S205，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S208，所述“预热”工艺步骤包括“预热已开始”和 “预热预备”工艺子步骤；5205根据所述预热标志位判断是否进入“预热已开始”工艺子步骤，若所述预热标志 位为真，则判定为进入“预热已开始”工艺子步骤，并执行步骤S206，若所述预热标志位为 假，则判定为进入“预热预备”工艺子步骤，并执行步骤S3，所述“预热已开始”工艺子步骤 进一步包括“预热第一阶段”、“预热第二阶段”、以及“预热第三阶段”工艺子步骤；5206根据下列逻辑关系式(4)判断是否进入“预热第一阶段”工艺子步骤， (VV2) ^ CV6(4)其中，CV6为所述预热第二阶段阀位阈值；若逻辑关系式的逻辑判断结果为假，则判定为进入“预热第一阶段”工艺子步骤， 并执行步骤S3，若逻辑判断结果为真，则执行步骤S207 ；5207根据下列逻辑关系式( 判断是否进入“预热第二阶段”工艺子步骤， (VV2)彡 CV7(5)其中，CV7为所述预热第三阶段阀位阈值；若逻辑关系式(5)的逻辑判断结果为假，则判定为进入“预热第二阶段”工艺子步骤， 并执行步骤S3，若逻辑判断结果为真，则判定为进入“预热第三阶段”工艺子步骤，并执行步 骤S3 ；5208根据下列逻辑关系式(6)判断是否进入“小吹气”工艺步骤， [(V^V2)彡 CV8] & (CF81 ( Fsteam ( CF82)(6)其中，CV8为小吹气阀位阈值，CF81为小吹气吹送蒸汽相对量下限阈值，CF82为小吹气吹 送蒸汽相对量上限阈值；若逻辑关系式(6)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“小吹气”工艺步骤，并执行步 骤S209，若逻辑判断结果为假，则执行步骤S210，所述“小吹气”工艺步骤包括“小吹气已 开始”和“小吹气预备”工艺子步骤；5209根据所述小吹气标志位判断是否进入“小吹气已开始”工艺子步骤，若所述预热 标志位为真，则判定为进入“小吹气已开始”工艺子步骤，并执行步骤S3，若所述预热标志位 为假，则判定为进入“小吹气预备”工艺子步骤，并执行步骤S3 ；5210根据下列逻辑关系式(7)判断是否进入“大吹气”工艺步骤， [(V^V2) ^ CV10] & (Fsteaffl ^ CF10)(7)其中，CV10为大吹气阀位阈值，CF10为大吹气吹送蒸汽相对量阈值； 若逻辑关系式(7)的逻辑判断结果为真，则判定为进入“大吹气”工艺步骤，并执行步 骤S211，若逻辑判断结果为假，则判定为进入“正常工序”工艺步骤，并执行步骤S3，所述 “大吹气”工艺步骤包括“大吹气已开始”和“大吹气预备”工艺子步骤；5211根据所述大吹气标志位判断是否进入“大吹气已开始”工艺子步骤，若所述预热 标志位为真，则判定为进入“大吹气已开始”工艺子步骤，并执行步骤S3，若所述预热标志位 为假，则判定为进入“大吹气预备”工艺子步骤，并执行步骤S3。
4.如权利要求3所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括若进入“正常工况”工艺步骤，则将所述预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志位赋 值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性液位控制；若进入“试压”工艺步骤，则将所述预热标志位、小吹气标志位和大吹气标志位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性液位控制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热预备”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真， 将所述小吹气标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控 制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工艺子 步骤中的“预热第一阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气标志 位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制；若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工艺子 步骤中的“预热第二阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气标志 位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制，根据所述上进 料流量的第一调整量对所述上进料流量进行调整，根据所述中段循环流量的第一调整量对 所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量的第一调整量对所述重蜡油下返 塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第一调整量对所述顶循流量进行调整，所述第一调 整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶循流量中一项的预设百分 比；若进入“预热”工艺步骤中的“预热已开始”工艺子步骤，并处于“预热已开始”工艺子 步骤中的“预热第三阶段”工艺子步骤，则将所述预热标志位赋值为真，将所述小吹气标志 位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性液位控制，根据所述上进 料流量的第二调整量对所述上进料流量进行调整，根据所述中段循环流量的第二调整量对 所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量的第二调整量对所述重蜡油下返 塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第二调整量对所述顶循流量进行调整，所述第二调 整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶循流量中一项的预设百分 比；若进入“小吹气”工艺步骤中的“小吹气预备”工艺子步骤，则将所述小吹气标志位赋 值为真，将所述预热标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线性 液位控制；若进入“小吹气”工艺步骤中的“小吹气已开始”工艺子步骤，则将所述小吹气标志位 赋值为真，将所述预热标志位和大吹气标志位赋值为假，并对所述主分馏塔液位进行非线 性液位控制，根据所述上进料流量的第三调整量对所述上进料流量进行调整，根据所述中 段循环流量的第三调整量对所述中段循环流量进行调整，根据所述重蜡油下返塔流量的第 三调整量对所述重蜡油下返塔流量进行调整，根据所述顶循流量的第三调整量对所述顶循 流量进行调整，所述第三调整量为所述上进料流量、中段循环流量、重蜡油下返塔流量和顶 循流量中一项的预设百分比；若进入“大吹气”工艺步骤中的“大吹气预备”工艺子步骤，则将所述大吹气标志位赋 值为真，将所述预热标志位和小吹气标志位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性 液位控制，根据主分馏塔塔底温度通过迭代学习运算对所述上进料流量、中段循环流量、重 蜡油下返塔流量和顶循流量的各调整量分别进行调整，对所述调整量分别进行调整的过程 中，包括对第一调整量、第二调整量和第三调整量分别进行调整；若进入“大吹气”工艺步骤中的“大吹气已开始”工艺子步骤，则所述大吹气标志位赋值为真，将所述预热标志位和小吹气标志位赋值为假，对所述主分馏塔液位不进行非线性 液位控制。
5.如权利要求4所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，所述非线性液位控 制具体包括以下步骤5301通过所述集散控制系统读取主分馏塔塔底液位值，根据下列关系式(8)计算主 分馏塔塔底液位变化速率，VelLevel (k) = Level(k)-Level(k_l)(8)其中，k为当前控制周期，VelLevel(k)为当前主分馏塔塔底液位变化速率，Level (k) 为当前主分馏塔塔底液位值；5302通过所述主分馏塔塔底液位值判断当前所处的区域，分为以下五种情况一、若当前处于内区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否需要调 节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，若满足下列关系式(9)，则下调所述主 分馏塔进料流量，Level (k+TNLC) > HL(9)若满足下列关系式(10)，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节， Level (k+TNLC) ^ HL(10)在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，若满足下列关系式(11)，则不对所述 主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) ^ LL(11)若满足下列关系式(12)，则上调所述主分馏塔进料流量，Level (k+TNLC) < LL(12)在主分馏塔塔底液位变化速率等于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节。二、若当前处于上外区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否需要 调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于等于零的情况下，则下调所述主分馏塔进料流量； 在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节；三、若当前处于下外区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是否需要 调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节；在主分馏塔塔底液位变化速率小于等于零的情况下，则上调所述主分馏塔进料流量；四、若当前处于大于外上限区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是 否需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率大于等于零的情况下，则下调所述主分馏塔进料流量； 在主分馏塔塔底液位变化速率小于零的情况下，若满足下列关系式(1 ，则下调所述 主分馏塔进料流量，Level (k+TNLC)≥ UpBd(13)若满足下列关系式(14)，则不对所述主分馏塔进料流量进行调节， Level (k+TNLC) < UpBd(14)五、若当前处于小于外下限区域，则根据所述当前主分馏塔塔底液位变化速率判断是 否需要调节所述主分馏塔进料流量在主分馏塔塔底液位变化速率小于等于零的情况下，则上调所述主分馏塔进料流量； 在主分馏塔塔底液位变化速率大于零的情况下，若满足下列关系式(1 ，则不对所述 主分馏塔进料流量进行调节，Level (k+TNLC) > LowBd(15)若满足下列关系式(16)，则上调所述主分馏塔进料流量Level (k+TNLC)彡 LowBd(16)所述关系式(9) (16)中，Level (k+TNLC) = Level (k)+VelLevel (k) X Tnlc，Tnlc 为液位 变化的预测步长，HL为预设的液位外上限，LL为预设的液位外下限，UpBd为预设的液位内 上界，LowBd为预设的液位内下界。
6.如权利要求4所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，所述迭代运算具体为通过集散控制系统对主分馏塔塔底温度进行采样，根据下列公式(17)计算主分馏塔 塔底温度的方差，
7.如权利要求1-6任一项所述的延迟焦化装置智能控制方法，其特征在于，在步骤S2 中，在判断出当前需进行的工艺步骤后，将所述当前需进行的工艺步骤进行显示。
8.—种延迟焦化装置智能控制系统，其特征在于，包括设置模块，用于设置延迟焦化装置智能控制的操作变量和状态标志位的初始值、进料 阀位和吹送蒸汽相对量的阈值，所述吹送蒸汽相对量指吹送蒸汽流量与进料流量的比值； 获取判断模块，用于通过集散控制系统获取当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量， 根据所述当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量判断出当前需进行的工艺步骤；调整模块，用于根据所述工艺步骤对所述操作变量和状态标志位进行相应调整，调整 完成后返回所述获取判断模块。
9.如权利要求8所述的延迟焦化装置智能控制系统，其特征在于，所述获取判断模块， 包括显示模块，用于在判断出当前需进行的工艺步骤后，将所述当前需进行的工艺步骤进 行显不。
全文摘要
本发明公开了一种延迟焦化装置智能控制方法，包括以下步骤S1设置延迟焦化装置智能控制的操作变量和状态标志位的初始值、进料阀位和吹送蒸汽相对量的阈值，所述吹送蒸汽相对量为吹送蒸汽流量与加热炉总进料流量的比值；S2通过集散控制系统获取当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量，根据所述当前进料阀位值和当前吹送蒸汽相对量判断出当前需进行的工艺步骤；S3根据所述工艺步骤对所述操作变量和状态标志位进行相应调整，调整完成后返回步骤S2。本发明实现了延迟焦化装置的智能补偿控制，解决了切换干扰的处理单一、无法实现智能化的有效抑制、以及切换过程中无法进行优化控制的技术问题。
文档编号G05B13/02GK102073271SQ20111003035
公开日2011年5月25日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者于晓栋, 吕文祥, 张伟勇, 施大鹏, 魏宇杰, 黄德先 申请人:清华大学