[go: up one dir, main page]

RU2724772C1 - Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method - Google Patents

Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method Download PDF

Info

Publication number
RU2724772C1
RU2724772C1 RU2019139390A RU2019139390A RU2724772C1 RU 2724772 C1 RU2724772 C1 RU 2724772C1 RU 2019139390 A RU2019139390 A RU 2019139390A RU 2019139390 A RU2019139390 A RU 2019139390A RU 2724772 C1 RU2724772 C1 RU 2724772C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fractions
regulators
control actions
control
values
Prior art date
Application number
RU2019139390A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Верёвкин
Тимур Мансурович Муртазин
Сергей Валерьевич Денисов
Олег Валерьевич Кирюшин
Original Assignee
Ложкин Андрей Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ложкин Андрей Григорьевич filed Critical Ложкин Андрей Григорьевич
Priority to RU2019139390A priority Critical patent/RU2724772C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724772C1 publication Critical patent/RU2724772C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42Regulation; Control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to oil processing, namely to methods for automated control of fractional columns (FC) with several side samplings to ensure required quality criteria of FC separation products and optimization of technical and economic indices. Method of controlling separation of petroleum mixtures in a rectification column includes calculating quality of products based on calculation of characteristic points of curve of true boiling point fractions of oil mixtures, allowance for specified values of maximum and minimum values of extraction of fractions from rectification column and expertly assigned priorities during extraction of fractions, as well as generation of control actions arriving at fractional column process parameters regulators as correcting ones. Control actions on the regulators are generated using the control module autonomous in relation to the existing control system, which can be transmitted to the existing control system. Module includes a unit for calculating quality indicators, a unit for generating control actions on controllers, configured to allow for restrictions on process parameters and quality indicators, a unit for simulating the effects of changing control actions on regulators. Values of said control actions are calculated automatically in accordance with a logic model of decision making based on information on quality indicators of selected fractions, limitations on process parameters and quality indicators, remoteness of current parameters from restrictions, expertly assigned priorities of selection of fractions. Values of control actions on regulators are transmitted from autonomous module to active control system of fractional column via digital communication channels in automated mode, wherein transmission is carried out with the possibility of intervention of operator, which interrupts transmission in case of receipt from the simulation unit of non-satisfying forecast information on consequences of change of control actions on regulators, and changes their values manually.EFFECT: maximizing output of the most valuable fractions of oil products while ensuring their specified quality.1 cl, 8 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области переработки нефти, а именно, к способам автоматизированного управления ректификационными колоннами (РК) с несколькими боковыми отборами для обеспечения требуемых критериев качества продуктов разделения РК и оптимизации технико-экономических показателей.The invention relates to the field of oil refining, and in particular, to methods for automated control of distillation columns (RK) with several lateral screenings to provide the required quality criteria for separation products of the RK and to optimize technical and economic indicators.

Известен способ управления процессом первичной переработки нефти в сложной ректификационной колонне, при котором измеряют температуры на входе и выходе конденсатора воздушного охлаждения. Вычисляют интенсивность охлаждения. Определяют оценки температур выкипания с учетом транспортного запаздывания по измерительным каналам и корректируют расходы боковых погонов (патент RU2040294, МПК B01D 3/42, G05D 27/00, опубл. 25.07.1995 г.). A known method of controlling the process of primary oil refining in a complex distillation column, which measures the temperature at the inlet and outlet of the air-cooled condenser. The cooling rate is calculated. Estimates of the boiling temperatures are determined taking into account the transport lag along the measuring channels and the side shoulder straps are adjusted (patent RU2040294, IPC B01D 3/42, G05D 27/00, published on July 25, 1995).

Известен способ управления качеством продуктов разделения нефтяных смесей методом ректификации, включающий регулирование показателей качества (ПК) продуктов путем вычисления по технологическим параметрам определяющих показателей продуктов и вычисление показателей качества этих продуктов по вычисленным значениям определяющих показателей продуктов, регулирование расхода потоков и температуры в аппаратах, согласно изобретению регулируют уровень и давление в аппаратах, регулирование определяющих показателей продуктов осуществляют с коррекцией по вычисленным показателям качества этих продуктов. В качестве определяющих показателей используют характерные точки истинных температур кипения (ИТК) продуктов. При реализации способа сигналы от датчиков поступают в вычислительное устройство, где расчетным путем определяют значения характерных точек ИТК. На основе рассчитанных значений характерных точек (ИТК) в вычислительном устройстве формируют сигналы, которые затем поступают на регуляторы колонны в качестве корректирующих. При заданной кривой (ИТК) продуктов однозначно может быть определено множество показателей качества продуктов (погонов), например, температуры вспышки и застывания, вязкость (патент RU2065761, МПК B01D 3/42, G05D 27/00, опубл. 27.08.1996 г.).A known method of controlling the quality of products for the separation of oil mixtures by the rectification method, including adjusting the quality indicators (PC) of products by calculating the determining parameters of products by technological parameters and calculating the quality indicators of these products from the calculated values of the determining indicators of products, controlling the flow rate and temperature in the apparatus, according to the invention they regulate the level and pressure in the apparatuses, the regulation of the defining indicators of the products is carried out with correction according to the calculated quality indicators of these products. As determining indicators use the characteristic point of the true boiling point (ITC) of the products. When implementing the method, the signals from the sensors enter the computing device, where the values of the characteristic points of the TEC are calculated by calculation. Based on the calculated values of characteristic points (TECs), signals are generated in the computing device, which are then sent to the column regulators as corrective ones. For a given curve (ITC) of products, a multitude of product quality indicators (shoulder straps) can be uniquely determined, for example, flash point and solidification, viscosity (patent RU2065761, IPC B01D 3/42, G05D 27/00, published on 08.27.1996) .

Недостатки известных решений заключаются в том, что на управляющие параметры, на основании той или иной информации, осуществляют воздействие, но не приводятся механизмы формирования управляющих воздействий. Не конкретизируются решения по выбору порядка использования и способа формирования интенсивностей управления, что не позволяет реализовать управление в соответствии с изобретениями однозначно, в полном и исчерпывающем объеме. The disadvantages of the known solutions are that on the control parameters, on the basis of one or another information, they act, but the mechanisms for the formation of control actions are not given. Decisions on the choice of the order of use and the method of forming the control intensities are not specified, which does not allow implementing the control in accordance with the inventions unambiguously, in a full and exhaustive manner.

Техническая проблема, решаемая изобретением – создание способа автоматизированного управления ректификационными колоннами с боковыми отборами фракций по совокупности показателей качества продуктовых потоков, обеспечивающего повышение точности поддержания показателей качества в заданных пределах, возможность прямого воздействия на технологические параметры через заданные значения показателей качества, повышение безопасности управления за счет обеспечения выполнения ограничений на параметры технологического режима и мониторинга показателей качества продуктов производства.The technical problem solved by the invention is the creation of a method for the automated control of distillation columns with side selection of fractions according to the set of quality indicators of product flows, which improves the accuracy of maintaining quality indicators within specified limits, the possibility of a direct impact on technological parameters through the set values of quality indicators, improving control safety due ensuring compliance with the restrictions on the parameters of the technological regime and monitoring the quality indicators of production products.

Технический результат - максимизация выхода наиболее ценных фракций нефтепродуктов при обеспечении их заданного качества за счет использования моделей для расчета ПК в виде характерных точек кривой истинных температур кипения (ИТК) фракций, обеспечения заданных значений максимальных и минимальных значений отборов фракций из РК и экспертно назначаемых приоритетов при отборе фракций. EFFECT: maximizing the yield of the most valuable fractions of petroleum products while ensuring their specified quality by using models for calculating PC in the form of characteristic points of the curve of the true boiling points (ITC) of fractions, providing specified values of the maximum and minimum values of fractions from the Republic of Kazakhstan and expertly assigned priorities for selection of fractions.

Техническая проблема решается, а результат достигается способом управления процессом разделения нефтяных смесей в ректификационной колонне, включающим вычисление показателей качества продуктов в виде температур выкипания фракций, на основе расчета характерных точек кривой истинных температур кипения фракций нефтяных смесей, учет заданных значений максимальных и минимальных значений отборов фракций из ректификационной колонны и экспертно назначаемых приоритетов при отборе фракций, а также формирование управляющих воздействий, поступающих на регуляторы технологических параметров ректификационной колонны в качестве корректирующих, при этом управляющие воздействия на регуляторы формируют с использованием автономного по отношению к существующей системе управления ректификационной колонной модуля управления, выполненного с возможностью их последующей передачи в существующую систему управления, причем указанный модуль включает блок вычисления показателей качества, блок формирования управляющих воздействий на регуляторы, выполненный с возможностью учета ограничений на технологические параметры и показатели качества, блок имитации последствий изменения управляющих воздействий на регуляторы, при этом расчет значений указанных управляющих воздействий производят автоматически в соответствии с логической моделью принятия решений на основе информации о показателях качества отбираемых фракций, об ограничениях на технологические параметры и показатели качества, удаленности текущих параметров от ограничений, об экспертно назначаемых приоритетах отбора фракций, при этом значения управляющих воздействий на регуляторы передают из автономного модуля в действующую систему управления ректификационной колонны через цифровые каналы связи в автоматизированном режиме, при котором передача осуществляется с возможностью вмешательства оператора, который прерывает передачу в случае поступления с блока имитации не удовлетворяющей его прогнозной информации о последствиях изменения управляющих воздействий на регуляторы, и изменяет их значения вручную. The technical problem is solved, and the result is achieved by controlling the process of separation of oil mixtures in a distillation column, including the calculation of product quality indicators in the form of boiling points of fractions, based on the calculation of characteristic points of the curve of the true boiling points of fractions of oil mixtures, taking into account the specified values of the maximum and minimum values of fractions from a distillation column and expertly assigned priorities in the selection of fractions, as well as the formation of control actions received by the regulators of the process parameters of the distillation column as corrective ones, while the control actions on the regulators are formed using a control module, which is independent of the existing control system of the distillation column, made with the possibility of their subsequent transfer to the existing control system, and the specified module includes a unit for calculating quality indicators, a forming unit I control actions on the regulators, made with the possibility of taking into account restrictions on technological parameters and quality indicators, a block simulating the effects of changes in the control actions on the regulators, while the values of these control actions are calculated automatically in accordance with the logical decision-making model based on information on the quality indicators of the selected fractions , on restrictions on technological parameters and quality indicators, remoteness of current parameters from restrictions, on expertly assigned priorities for selecting fractions, and the values of control actions on the regulators are transferred from the stand-alone module to the operating distillation column control system via digital communication channels in an automated mode, in which the transmission is carried out with the possibility of operator intervention, which interrupts the transmission in case of receipt from the simulation unit of predictive information that does not satisfy it about the consequences of changes in control actions on the regulators, and changes their values manually.

Сущность изобретения поясняют фиг.1-8, на которых показано:The invention is illustrated in figures 1-8, which show:

на фиг.1 - принципиальная схема системы, реализующей заявляемый способ, для РК с тремя боковыми отборами; figure 1 is a schematic diagram of a system that implements the inventive method for RK with three side selections;

на фиг.2 - модель процесса управления в виде сети Петри, используемая для описания алгоритма работы автономного модуля управления;figure 2 - model of the control process in the form of a Petri net, used to describe the algorithm of the autonomous control module;

на фиг. 3, 4, 5, 6, 7 проиллюстрирован конкретный пример осуществления способа с отображением результатов машинных экспериментов на программе-имитаторе в автоматизированном режиме работы автономного модуля управления для колонны с тремя боковыми отборами. in FIG. 3, 4, 5, 6, 7, a specific example of the method is illustrated with the results of machine experiments displayed on a simulator program in an automated mode of operation of an autonomous control module for a column with three lateral selections.

На фиг. 3 приведена мнемосхема в начале машинного эксперимента, т.е. для исходного состояния РК, когда технологические параметры и ПК находятся в заданных пределах; In FIG. Figure 3 shows the mimic diagram at the beginning of a machine experiment, i.e. for the initial state of the Republic of Kazakhstan, when the technological parameters and PC are within specified limits;

на фиг.4 приведен график изменения расхода второго бокового отбора - фракции F2; figure 4 shows a graph of the flow rate of the second lateral selection - fraction F2;

на фиг.5 приведен график изменения расхода первого бокового отбора - первой фракции F1; figure 5 shows a graph of the flow rate of the first lateral selection of the first fraction F1;

на фиг.6 - график изменения показателя качества t2 10 (десятипроцентная точка выкипания второго бокового отбора); figure 6 is a graph of changes in the quality indicator t 2 10 (ten percent boiling point of the second lateral selection);

на фиг. 7 приведена мнемосхема в конце эксперимента;in FIG. 7 shows a mnemonic diagram at the end of the experiment;

на фиг. 8 представлен алгоритм работы автономного модуля управления. in FIG. 8 shows the operation algorithm of an autonomous control module.

На фигурах обозначено:In the figures indicated:

1 – ректификационная колонна;1 - distillation column;

2 – верхняя фракция (верхний продукт);2 - upper fraction (upper product);

3 – боковой отбор первой фракции;3 - lateral selection of the first fraction;

4 – боковой отбор второй фракции;4 - lateral selection of the second fraction;

5 – боковой отбор третьей фракции;5 - lateral selection of the third fraction;

6 – отбор нижней фракции (нижний продукт);6 - selection of the lower fraction (lower product);

7 – поток орошения;7 - irrigation flow;

8 – поток сырья;8 - flow of raw materials;

9, 11, 14, 15, 19, 23, 27 – датчики температур сырья, орошения, верха РК, первой, второй, третьей и нижней фракций соответственно;9, 11, 14, 15, 19, 23, 27 - temperature sensors for raw materials, irrigation, top of the Republic of Kazakhstan, the first, second, third and lower fractions, respectively;

10, 12, 16, 20, 24, 28 – датчики расходов сырья, орошения, первой, второй, третьей и нижней фракций соответственно;10, 12, 16, 20, 24, 28 — flow rate sensors for raw materials, irrigation, first, second, third and lower fractions, respectively;

13 – датчик давления верха РК;13 - pressure sensor top of the Republic of Kazakhstan;

17, 21, 25 – локальные регуляторы расхода, предназначенные для обеспечения стабильности расходов первой, второй и третьей фракций соответственно; 17, 21, 25 - local flow controllers designed to ensure the stability of the costs of the first, second and third fractions, respectively;

18, 22, 26 – регулирующие клапаны первой, второй и третьей фракций соответственно;18, 22, 26 - control valves of the first, second and third fractions, respectively;

29 – SCADA-система существующей системы управления РК;29 - SCADA-system of the existing management system of the Republic of Kazakhstan;

30 - ОРС-сервер;30 - OPC server;

31 – блок вычисления ПК;31 - PC calculation unit;

32 – блок формирования управляющих воздействий на регуляторы (уставок);32 - block forming the control actions on the regulators (settings);

33 – блок имитации последствий изменения управляющих воздействий на регуляторы (уставок);33 - block simulating the effects of changes in control actions on the regulators (settings);

34 – канал передачи информации о текущих контролируемых параметрах, организуемый ОРС-сервером;34 - channel for transmitting information about the current monitored parameters, organized by the OPC server;

35 – канал передачи управляющих воздействий на регуляторы, передаваемых на SCADA-систему через ОРС-интерфейс;35 - transmission channel of control actions on the regulators transmitted to the SCADA system through the OPC interface;

36 – канал передачи прогнозной информации о процессе оператору;36 - channel for transmitting forecast information about the process to the operator;

37 – канал передачи информации об ограничениях на ПК от оператора в автономный модуль;37 - channel for transmitting information about restrictions on a PC from an operator to an autonomous module;

38 – канал передачи информация об ограничениях на технологические параметры;38 - transmission channel information about restrictions on technological parameters;

39 – канал передачи уставок от оператора в автономный модуль управления;39 - channel for transmitting settings from the operator to an autonomous control module;

40 – канал передачи информация о приоритетах на отборы фракций;40 - transmission channel information on priorities for the selection of fractions;

41 – канал передачи информации о вычисленных ПК;41 - channel for transmitting information about the calculated PC;

42 – канал передачи информации об уставках на блок имитации 33; 42 - channel for transmitting information about the settings to the simulation unit 33;

43 – существующая (действующая) система управления РК;43 - the existing (current) control system of the Republic of Kazakhstan;

44 – автономный модуль управления;44 - stand-alone control module;

45 – оператор (под «оператором» понимается человеко-машинный интерфейс автоматизированного рабочего места оператора). 45 - operator (“operator" means the human-machine interface of the operator’s workstation).

На фиг. 3-7 обозначено:In FIG. 3-7 are indicated:

46 – название мнемосхемы;46 - name of the mnemonic diagram;

47 – заголовок окна;47 - window title;

48 – поле для вывода автора мнемосхемы процесса управления;48 - field for displaying the author of the mnemonic diagram of the control process;

49 – метка времени;49 - timestamp;

50 – кнопка изменения настроек;50 - button for changing settings;

51 – кнопка фотографии экрана;51 - screen photograph button;

52 – кнопка настройки ОРС-соединения;52 - button for setting the OPC connection;

53 – кнопка отображения окон трендов;53 - button for displaying trend windows;

54 – кнопка запуска модели на исполнение;54 - button to launch the model for execution;

55 – поле отображения показателей качества продукции;55 - field display indicators of product quality;

56 - поле отображения температуры выкипания 10% первой фракции;56 - field display boiling point 10% of the first fraction;

57 - поле отображения температуры выкипания 90% первой фракции;57 - field display temperature boiling point 90% of the first fraction;

58 - поле отображения температуры выкипания 10% второй фракции;58 - field display temperature boiling point 10% of the second fraction;

59 - поле отображения заданного значения температуры выкипания 10% второй фракции;59 is a display field of a predetermined boiling point of 10% of the second fraction;

60 - поле отображения температуры выкипания 90% второй фракции;60 - field display temperature boiling point 90% of the second fraction;

61 - поле отображения заданного значения температуры выкипания 90% второй фракции;61 is a display field of a preset boiling point value of 90% of the second fraction;

62 - поле отображения температуры выкипания 10% третьей фракции;62 - field display temperature boiling point 10% of the third fraction;

63 - поле отображения заданного значения температуры выкипания 10% третьей фракции;63 is a display field of a predetermined boiling point of 10% of the third fraction;

64 - поле отображения температуры выкипания 90% третьей фракции;64 - field display temperature boiling point 90% of the third fraction;

65 - поле отображения заданного значения температуры выкипания 90% третьей фракции.65 is a display field of a preset boiling point value of 90% of the third fraction.

Кроме того, на фиг.2 обозначены позиции Pi, (i=1,2,…), имеющие смысл условий, и переходы ti, (i=1,2,…) сети, обозначенные планками, которые имеют смысл действий:In addition, figure 2 denotes the position P i , (i = 1,2, ...), which have the meaning of the conditions, and transitions t i , (i = 1,2, ...) of the network, indicated by bars, which have the meaning of actions:

Р1 – начальная позиция, условие разрешения запуска алгоритма;P 1 is the initial position, the condition for allowing the algorithm to start;

Р2, Р3, Р4, Р5 – проверка выполнения условий L2, L3, H2, H3 соответственно;P 2 , P 3 , P 4 , P 5 - verification of the conditions L 2 , L 3 , H 2 , H 3, respectively;

Р6 – Р10, Р12 – проверка выполнения ограничений β1, β2, α2, α3, α1 и β3;P 6 - P 10 , P 12 - verification of compliance with the restrictions β 1 , β 2 , α 2 , α 3 , α 1 and β 3 ;

Р11 – проверка признака окончания цикла;R 11 - check the sign of the end of the cycle;

t1 – t4 – запуск проверки условий по заданиям;t 1 - t 4 - start checking conditions for tasks;

t5 – принятие решения на увеличение F1;t 5 - decision to increase F 1 ;

t6 – принятие решения на увеличение F2;t 6 - decision to increase F 2 ;

t7 – принятие решения на уменьшение F2;t 7 - decision to reduce F 2 ;

t8 – принятие решения на уменьшение F3;t 8 - decision to reduce F 3 ;

t9 – принятие решения на уменьшение F1;t 9 - decision to reduce F 1 ;

t10 – изменение F1;t 10 - change F 1 ;

t11 – принятие решения на увеличение F3;t 11 - decision to increase F 3 ;

t12 – изменение F2;t 12 is the change in F 2 ;

t13 – изменение F3;t 13 is the change in F 3 ;

t14 – выдача сообщения «Ресурс по управлению исчерпан».t 14 - the issuance of the message "Management resource exhausted."

Общеизвестно, что сложная РК имеет, как правило, от 2 до 4 боковых отборов, а в качестве управляющих параметров принимаются значения боковых отборов. На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы для РК с тремя боковыми отборами, но принципы формирования управляющих воздействий аналогичны для колонн с произвольным количеством боковых отборов. It is well known that a complex RC has, as a rule, from 2 to 4 lateral takeoffs, and the values of lateral takeoffs are taken as control parameters. In FIG. Figure 1 shows a schematic diagram of a system for a RC with three lateral withdrawals, but the principles for the formation of control actions are similar for columns with an arbitrary number of lateral withdrawals.

Система для реализации способа (фиг.1) включает существующую (действующую) систему 43 управления РК 1 (АСУ ТП) и автономный модуль управления 44, который взаимодействует с АСУ ТП через цифровые каналы связи, используемые в АСУ ТП. The system for implementing the method (Fig. 1) includes an existing (existing) control system 43 of RK 1 (ACS TP) and an autonomous control module 44 that interacts with the ACS TP through digital communication channels used in the ACS.

Общеизвестно, что системы управления РК работают на основе SCADA-системы (например, https://ru.wikipedia.org/wiki/SCADA), которая представляет собой программную оболочку, в которой сконфигурирована существующая (действующая) система управления РК (АСУ ТП) для реализации функций связи с технологическим процессом и человеко-машинным интерфейсом. Для организации обмена данными между действующей системой 43 управления РК и автономным модулем 44 управления посредством программного ОРС-интерфейса используют ОРС-сервер (например, https://ru.wikipedia.org/wiki/OPC). It is well known that the control systems of the Republic of Kazakhstan work on the basis of the SCADA system (for example, https://ru.wikipedia.org/wiki/SCADA), which is a software shell in which the existing (existing) control system of the Republic of Kazakhstan (ACS TP) is configured to implement the communication functions with the technological process and the human-machine interface. To organize the exchange of data between the existing control system 43 of the Republic of Kazakhstan and the stand-alone control module 44 through the software OPC interface, an OPC server is used (for example, https://ru.wikipedia.org/wiki/OPC).

Автономный модуль управления 44 предназначен для формирования управляющих воздействий на регуляторы (уставок) с их последующей передачей в действующую систему управления РК и включает блок 31 вычисления ПК, который работает на основе данных о текущих контролируемых параметрах, например, показаниях датчиков температур, давлений и расходов, получаемых от SCADA-системы посредством ОРС-интерфейса; блок 32 формирования управляющих воздействий на регуляторы, который реализует алгоритм управления РК по ПК; блок 33 имитации последствий изменения управляющих воздействий на регуляторы (уставок), работающий посредством программы-имитатора технологического процесса с функцией вычисления ПК и вычислением управляющих воздействий в системе управления, реализующий математическую модель РК для вычисления прогнозной информации о процессе.The stand-alone control module 44 is designed to generate control actions on the regulators (settings) with their subsequent transfer to the existing control system of the Republic of Kazakhstan and includes a PC calculation unit 31, which operates on the basis of data on the current monitored parameters, for example, the readings of temperature, pressure and flow sensors, received from the SCADA system through the OPC interface; block 32 of the formation of control actions on the regulators, which implements the control algorithm of the RC by PC; block 33 simulating the effects of changes in control actions on the regulators (settings), operating by means of a process simulator program with the function of computing a PC and calculating control actions in a control system that implements a mathematical model of the Republic of Kazakhstan to calculate predictive information about the process.

Автономный модуль управления 44 представляет собой программную реализацию алгоритма формирования управлений на основе обмена информацией между действующей системой 43 управления РК 1 и этим модулем через ОРС-сервер 30 в режиме реального времени. Autonomous control module 44 is a software implementation of the algorithm for forming controls based on the exchange of information between the current control system 43 of the RK 1 and this module through the OPC server 30 in real time.

Программа-имитатор предназначена для моделирования состояния РК, отображения состояния и последствий применения управляющих воздействий на регуляторы на мнемосхеме. Программа-имитатор используется как на этапе отладки системы управления, так и в режиме автоматизированного управления и позволяет решать следующие задачи:The simulator program is designed to simulate the state of the Republic of Kazakhstan, display the status and consequences of the application of control actions on the regulators on the mimic diagram. The simulator program is used both at the stage of debugging the control system and in the automated control mode and allows you to solve the following tasks:

- отображения состояния РК и ее реакций на управляющие воздействия; - display of the state of the Republic of Kazakhstan and its reactions to control actions;

- определения (коррекции) диапазонов изменения уставок на регуляторы по поставленным ограничениям;- determination (correction) of ranges of change of settings for regulators according to the set restrictions;

- проверки правильности алгоритмов управлений и т.д. Использование имитатора позволяет повысить безопасность управления процессом в автоматизированном режиме, т.к. оператор в любой момент может прервать процесс управления, если какие-либо параметры технологического режима, отображаемые программой-имитатором, его не удовлетворяют.- checking the correctness of control algorithms, etc. Using a simulator allows you to increase the safety of process control in an automated mode, because the operator can interrupt the control process at any time if any parameters of the technological mode displayed by the simulator program do not satisfy him.

Для описания алгоритма работы автономного модуля управления используется модель процесса управления в виде сети Петри (фиг.2). В соответствии с правилами изображения сетей Петри позиции сети (они обозначаются окружностями) представляют собой некоторые условия, при выполнении которых назначаются соответствующие действия, отображаемые переходами (они обозначаются планками). Причинно-следственные связи между условиями и действиями обозначаются стрелками (дугами). Модель процесса управления описывает логический процесс формирования уставок регуляторам расхода фракций с учетом следующих опций:To describe the operation algorithm of an autonomous control module, a control process model in the form of a Petri net is used (Fig. 2). In accordance with the rules for representing Petri nets, the network positions (they are indicated by circles) represent some conditions under which the corresponding actions are displayed by transitions (they are indicated by bars). Causal relationships between conditions and actions are indicated by arrows (arcs). The control process model describes the logical process of forming settings for fraction flow controllers, taking into account the following options:

1) приоритетов, ранжирующих «ценность» фракций как технико-экономический показатель: вначале максимизируется отбор самой «ценной» фракции, далее (в пределах имеющихся ресурсов управления) максимизируется отбор второй по «ценности» фракции, и в конце (в пределах имеющихся ресурсов управления) максимизируется отбор третьей фракции; в результате оптимизируются технико-экономические показатели;1) the priorities ranking the “value” of fractions as a technical and economic indicator: first, the selection of the most “valuable” fraction is maximized, then (within the limits of available management resources) the selection of the second fraction in terms of “value” is maximized, and finally (within the limits of available management resources) ) maximizes the selection of the third fraction; as a result, technical and economic indicators are optimized;

2) реализуемости управлений, т.е. возможности реализовать режим, не нарушая ограничения на технологические параметры и значения ПК;2) the feasibility of management, i.e. the ability to implement the mode without violating the restrictions on technological parameters and PC values;

3) зависимости интенсивности изменения управлений от того, как далеко параметры текущего технологического режима и ПК расположены от ограничений; реализация этой опции проводится в терминах нечеткой логики. 3) the dependence of the rate of change of controls on how far the parameters of the current technological mode and PC are located from the limitations; the implementation of this option is carried out in terms of fuzzy logic.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. The inventive method is as follows.

Сырье 8 подается на колонну 1, сверху отводится верхний продукт 2, снизу нижний продукт 6, боковые отборы фракций 3,4,5. Датчиком 10 измеряется расход сырья, датчиками 16, 20, 24 измеряются расходы боковых отборов фракций и датчиком 28 – расход нижнего продукта, датчиком 9 – температура сырья, датчиками 14, 15, 19, 23, 27 – температуры верхней, первой, второй, третьей и нижней фракции соответственно, и датчиком 13 - давление вверху колонны. Raw materials 8 are fed to the column 1, the upper product 2 is discharged from above, the lower product 6 is discharged from below, and side withdrawals of fractions 3,4,5. Sensor 10 measures the consumption of raw materials, sensors 16, 20, 24 measure the costs of side sampling fractions and sensor 28 - the flow rate of the lower product, sensor 9 - the temperature of the raw materials, sensors 14, 15, 19, 23, 27 - the temperature of the upper, first, second, third and the lower fraction, respectively, and the sensor 13 is the pressure at the top of the column.

Сигналы о значениях температур, расходов, давления поступают в SCADA-систему 29 существующей (действующей) системы 43 управления РК 1. Из блока имитации 33 информация с прогнозной информацией о процессе по каналу 36 передается оператору 45. А информация о параметрах технологического режима из действующей системы 43 через SCADA-систему 29 и ОРС-сервер 30 передается в блок 31 вычисления ПК автономного модуля управления 44. The signals about the values of temperature, flow, pressure are supplied to the SCADA system 29 of the existing (existing) control system 43 of the Republic of Kazakhstan 1. From the simulation unit 33, information with predictive information about the process is transmitted to channel 45 through channel 36. And information about the parameters of the technological mode from the current system 43 through the SCADA system 29 and the OPC server 30 is transmitted to the PC computing unit 31 of the autonomous control module 44.

При вычислении показателей качества в виде температур характерных точек истинных температур кипения боковых отборов фракций используются следующие соотношения: When calculating quality indicators in the form of temperatures of characteristic points of the true boiling points of the side sampling fractions, the following relationships are used:

Figure 00000001
,(1),
Figure 00000001
,(1),

где tα j, (количество отборов от 2 до 4), j = 1, 2, 3, 4, α - типичные доли отгона, α

Figure 00000002
[начало кипения, 1%-я точка выкипания фракции, 5%-я, 50%, 95%, 99%, конец кипения];where t α j , (the number of selections from 2 to 4), j = 1, 2, 3, 4, α - typical fraction of the distillate, α
Figure 00000002
[start of boiling, 1% boiling point of the fraction, 5%, 50%, 95%, 99%, end of boiling];

a, b , c, d, e (с индексами α, j) – константы для модели, соответствующей доле отгона α и номеру бокового отбора j;a, b, c, d, e (with indices α, j) - constants for the model corresponding to the fraction of the distillation α and the lateral selection number j;

Figure 00000003
-температура на тарелке выше тарелки отбора;
Figure 00000003
-temperature on a plate above the selection plate;

Figure 00000004
-температура на тарелке ниже тарелки отбора;
Figure 00000004
-temperature on a plate below the selection plate;

Figure 00000005
- температура на тарелке отбора.
Figure 00000005
- temperature on the selection plate.

Figure 00000006
-давление верха колонны.
Figure 00000006
-pressure of the top of the column.

Это соотношение (1) отражает закономерности связи ПК продуктов с технологическими параметрами, исходя из теплового баланса.This ratio (1) reflects the patterns of communication between PC products and technological parameters, based on the heat balance.

Температуры для точек кривой ИТК могут быть также вычислены по соотношению:The temperatures for the points of the TEC curve can also be calculated by the ratio:

Figure 00000007
,(2)
Figure 00000007
, (2)

где α – доля отгона, b, с, d (с индексами) коэффициенты модели вычисления показателей качества;where α is the fraction of distillation, b, s, d (with indices) the coefficients of the model for calculating quality indicators;

Figure 00000008
отборы боковых продуктов выше тарелки отбора;
Figure 00000008
side product sampling above the sampling plate;

F - величина расхода питания на колонну;F is the value of the power consumption per column;

Figure 00000009
- значение относительного парового потока.
Figure 00000009
- value of relative steam flow.

Для работы системы управления используются следующие переменные и значения ограничений на параметры и показатели.For the operation of the control system, the following variables and values of restrictions on parameters and indicators are used.

Входные переменные.Input variables

Логические переменные (3), определяемые по выходу ПК продуктов (боковых отборов) РК за заданные пределы:Logical variables (3), determined by the output of the PC products (side sampling) of the Republic of Kazakhstan beyond the specified limits:

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

Figure 00000011
, (3)
Figure 00000011
, (3)

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

Figure 00000013
.
Figure 00000013
.

Отклонения ПК от заданных значений:Deviations of the PC from the set values:

e2 10 = |t2 10 зад - t2 10|,e 2 10 = | t 2 10 back - t 2 10 |,

e3 10 = |t3 10 зад – t3 10|, (4)e 3 10 = | t 3 10 back - t 3 10 |, (4)

e2 90 = |t2 90 - t2 90 зад|,e 2 90 = | t 2 90 - t 2 90 back |,

e3 90 = |t3 90 - t3 90 зад|.e 3 90 = | t 3 90 - t 3 90 back |.

Проверка ограничений по расходам (5):Checking cost limits (5):

Figure 00000014
, (5)
Figure 00000014
, (five)

Figure 00000015
,
Figure 00000015
,

где i

Figure 00000016
– номер фракции;
Figure 00000017
where i
Figure 00000016
- fraction number;
Figure 00000017

Figure 00000018
и
Figure 00000019
– минимальный и максимальный пределы значений i-го отбора
Figure 00000020
;
Figure 00000018
and
Figure 00000019
- the minimum and maximum limits of the i-th selection
Figure 00000020
;

Figure 00000021
– величина окрестности границы расхода (значение запаса по параметру относительно ограничения), которая назначается с учетом точности вычисления параметров и коэффициента, масштабирующего интенсивность изменения управляющих воздействий (уставок) на регуляторы (6).
Figure 00000021
- the value of the vicinity of the flow boundary (the margin value by the parameter relative to the restriction), which is assigned taking into account the accuracy of the calculation of the parameters and the coefficient that scales the intensity of changes in the control actions (settings) on the controllers (6).

Выходные переменные: управляющие воздействия по изменению отборов 3,4,5 фракций ΔFi, i=1,2,3.Output variables: control actions for changing the selection of 3.4.5 fractions ΔF i , i = 1,2,3.

Рассчитанные ПК передаются в блок 32 формирования управляющих воздействий на регуляторы и блок имитации 33. На блок 32 по каналу 38 от оператора 45 подается также информация о значениях ограничений на технологические параметры: The calculated PCs are transferred to the block 32 for generating control actions on the controllers and the simulation block 33. Information on the values of the restrictions on technological parameters is also sent to block 32 via channel 38 from the operator 45:

Figure 00000022
= {
Figure 00000018
,
Figure 00000023
– минимальный и максимальный пределы значений i-го отбора
Figure 00000024
, i=1,2,3,
Figure 00000022
= {
Figure 00000018
,
Figure 00000023
- the minimum and maximum limits of the i-th selection
Figure 00000024
, i = 1,2,3,

- по каналу 37 информация об ограничениях на значения ПК:- on channel 37 information about restrictions on PC values:

Figure 00000025
={ t2 10 зад , t2 90 зад , t3 10 зад ,t3 90 зад} - заданные температуры выкипания 10%, 90% для 2-й и 3-й фракций (по технологическим условиям ограничения на ПК 1-й фракции не вводятся),
Figure 00000025
= {t 2 10 back , t 2 90 back , t 3 10 back , t 3 90 back } - set boiling points 10%, 90% for the 2nd and 3rd fractions (according to the technological conditions, restrictions on PC 1st fractions are not introduced)

- по каналу 40 информация (сигналы) о приоритетах на отборы фракций, - on channel 40 information (signals) on priorities for selection of fractions,

- по каналу 39 подается сигнал U о необходимости прерывания передачи уставок из автономного модуля 44 в действующую систему 43 управления РК. - channel U sends a signal U about the need to interrupt the transfer of settings from the autonomous module 44 to the existing control system 43 of the Republic of Kazakhstan.

В блоке 32 на основе модели процесса управления в виде сети Петри (фиг.2) формируются логические выражения для расчета приращений управляющих воздействий на регуляторы (уставок) на основе соотношения (6), с учетом заданных значений показателей качества продуктов

Figure 00000026
. и ограничений на значения отборов
Figure 00000022
(изменение уставок регуляторам отбора фракций ΔFi, i=1,2,3):In block 32, based on the model of the control process in the form of a Petri net (Fig. 2), logical expressions are generated for calculating the increments of control actions on the regulators (settings) based on relation (6), taking into account the specified values of the product quality indicators
Figure 00000026
. and restrictions on sampling values
Figure 00000022
(change of settings for fraction selection controllers ΔF i , i = 1,2,3):

ΔF1 = k⋅[e2 10⋅L2

Figure 00000027
- e2 10⋅L2
Figure 00000028
Figure 00000029
–e3 10⋅L3
Figure 00000030
Figure 00000028
Figure 00000029
-e2 90⋅H2
Figure 00000028
Figure 00000029
],ΔF 1 = k⋅ [e 2 10 ⋅L 2
Figure 00000027
- e 2 10 ⋅L 2
Figure 00000028
Figure 00000029
-E March 10 ⋅L 3
Figure 00000030
Figure 00000028
Figure 00000029
-e 2 90 ⋅H 2
Figure 00000028
Figure 00000029
],

ΔF2 = k⋅[e3 10⋅L3

Figure 00000031
- e2 10⋅L2
Figure 00000032
–e3 10⋅L3
Figure 00000030
Figure 00000032
-e2 90⋅H2
Figure 00000032
–e3 90⋅H3
Figure 00000030
Figure 00000032
], (6)ΔF 2 = k⋅ [e 3 10 ⋅L 3
Figure 00000031
- e 2 10 ⋅L 2
Figure 00000032
-E March 10 ⋅L 3
Figure 00000030
Figure 00000032
-e 2 90 ⋅H 2
Figure 00000032
-E 3 90 3 ⋅ ⋅H
Figure 00000030
Figure 00000032
], (6)

ΔF3 = k⋅[e2 90⋅H2

Figure 00000033
– e3 90⋅H3
Figure 00000034
–e3 10⋅L3
Figure 00000034
],ΔF 3 = k⋅ [e 2 90 ⋅H 2
Figure 00000033
- e 3 90 ⋅H 3
Figure 00000034
-E March 10 ⋅L 3
Figure 00000034
],

где черта сверху над логическими переменными

Figure 00000035
,
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
означает операцию «отрицание» («не»), k – коэффициент, масштабирующий интенсивность изменения управляющих воздействий, назначается опытным путем (эвристически) с учетом частоты изменения уставок, так чтобы не возникали интенсивные переходные процессы. Например, при частоте изменения уставки по расходу F2 1/мин. и самой большой постоянной времени (инерционности) каналов «расход – температуры на тарелках» 10 мин., примерное значение коэффициента выбирается в пределахwhere the bar above the logical variables
Figure 00000035
,
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
,
Figure 00000039
,
Figure 00000040
means the operation “negation” (“not”), k is the coefficient that scales the intensity of changes in control actions, is assigned empirically (heuristically) taking into account the frequency of changes in the settings, so that there are no intensive transients. For example, at a rate of change of the setpoint for flow rate F2 1 / min. and the largest time constant (inertia) of the channels “flow - temperature on plates” 10 min., the approximate value of the coefficient is selected within

k= [0.01 ÷ 0.05].k = [0.01 ÷ 0.05].

Значок «Δ» означает, что изменение уставок регуляторам расходов Fi, i=1,2,3, происходит по схеме:The Δ symbol means that the settings are changed for the flow controllers Fi, i = 1,2,3, according to the scheme:

Fij = Fij-1 + ΔFi, где j- текущий цикл формирования уставок, j-1 – предыдущий цикл формирования уставок. Fij = Fij-1 + ΔFi, where j is the current set-up cycle, j-1 is the previous set-up cycle.

На блок имитации 33 подается информация о технологических параметрах с ОРС-сервера 30, о ПК - с блока 31 и об управлениях - с блока 32 формирования управлений. The information on the technological parameters from the OPC server 30 is supplied to the simulation block 33, about the PC from the block 31, and about the controls from the control generation block 32.

Сформированные значения уставок передаются через ОРС-сервер 30 на локальные регуляторы расхода 17, 21, 25, предназначенные для обеспечения стабильности расходов отборов, в качестве заданий регуляторам при условии, что оператор 45 не подаст по каналу 39 сигнал о прерывании передачи уставок в действующую систему управления 43. The generated settings are transmitted through the OPC server 30 to the local flow controllers 17, 21, 25, designed to ensure the stability of the selection costs, as tasks to the controllers, provided that the operator 45 does not send a signal on channel 39 to interrupt the transfer of the settings to the existing control system 43.

Оператору 45 для принятия решений на управление поступает информация о ПК с блока 31, о значениях уставок, сформированных блоком 32, а также прогнозная информация о поведении РК от действия управляющих воздействий, получаемая от блока имитации 33. To make decisions on control, the operator 45 receives information about the PC from block 31, about the values of the settings generated by block 32, and also predictive information on the behavior of the RK from the action of control actions received from the simulation block 33.

Управление технологическим режимом разделения нефтяных смесей проводится в автоматизированном режиме, когда сформированные управляющие воздействия на регуляторы через ОРС-сервер передаются в действующую систему 43 управления при условии, что оператор 45 не прерывает процесс изменения управляющих воздействий. Вмешательство оператора в процесс управления возможно, если он получает прогнозную информацию последствий изменения управляющих воздействий, которая его не удовлетворяет по каким-либо причинам. В качестве элемента, с помощью которого оператор получает прогнозную информацию о последствиях изменения управляющих воздействий, является программа-имитатор, которая воспроизводит последствия изменения управлений, а результаты отображаются на мнемосхемах.The control of the technological mode of separation of oil mixtures is carried out in an automated mode, when the generated control actions on the regulators are transmitted through the OPC server to the existing control system 43, provided that the operator 45 does not interrupt the process of changing the control actions. Operator intervention in the control process is possible, if it receives the predictive effects of changes in the information control actions, that he is not satisfied for any reason. As an element with which the operator receives predictive information about the consequences of changes in control actions, there is a simulator program that reproduces the consequences of changes in controls, and the results are displayed on mnemonic diagrams.

Конкретный пример осуществления способа иллюстрируется на фиг. 3, 4, 5, 6, 7, которые отображают результаты машинных экспериментов на программе-имитаторе в автоматизированном режиме управления ректификационной колонной в соответствии с фиг.1. A specific embodiment of the method is illustrated in FIG. 3, 4, 5, 6, 7, which display the results of machine experiments on a simulator program in an automated control mode of a distillation column in accordance with FIG.

В начале эксперимента (фиг.3) технологические параметры и показатели качества имеют следующие значения:At the beginning of the experiment (figure 3), the technological parameters and quality indicators have the following meanings:

Fc = 35, м3/час – расход сырья;F c = 35, m 3 / hour - consumption of raw materials;

Тс = 30 °С – температура сырья;T c = 30 ° C is the temperature of the raw material;

Fо = 42 ,м3/час – расход орошения;F about = 42, m 3 / hour - irrigation flow;

Рв = 3,ат– давление верха колонны;P in = 3, at - pressure of the top of the column;

Тв = 88,32 °С – температура верха;Т в = 88.32 ° С - top temperature;

F1 = 20,м3/час – отбор 1-й фракции;F 1 = 20, m 3 / h - selection of the 1st fraction;

Т1 = 150 °С – температура 1-й фракции;T 1 = 150 ° C - the temperature of the 1st fraction;

F2 = 20,м3/час – отбор 2-й фракции;F 2 = 20, m 3 / h - selection of the 2nd fraction;

Т2 = 208 °С – температура 2-й фракции;T 2 = 208 ° C - temperature of the 2nd fraction;

F3 = 20,м3/час – отбор 3-й фракции;F 3 = 20, m 3 / h - selection of the 3rd fraction;

Т3 = 249,5 °С – температура 3-й фракции;T 3 = 249.5 ° C - temperature of the 3rd fraction;

Fн = 50,м3/час – расход кубового остатка;F n = 50, m 3 / h - consumption of bottoms;

Тн = 294 °С – температура куба.T n = 294 ° C is the temperature of the cube.

Показатели качества продукции, определяемые по заявляемому способу:Indicators of product quality, determined by the claimed method:

t1 10 = 279,7 °С – температура выкипания 10% для 1-й фракции;t 1 10 = 279.7 ° С - boiling point 10% for the 1st fraction;

t1 90 = 367,6 °С – температура выкипания 90% для 1-й фракции;t 1 90 = 367.6 ° С - boiling point 90% for the 1st fraction;

t2 10 = 350,6 °С – температура выкипания 10% для 2-й фракции;t 2 10 = 350.6 ° С - boiling point 10% for the 2nd fraction;

t2 90 = 443,0 °С – температура выкипания 90% для 2-й фракции;t 2 90 = 443,0 ° С - boiling point 90% for the 2nd fraction;

t3 10 = 418,0 °С – температура выкипания 10% для 3-й фракции;t 3 10 = 418.0 ° С - boiling point 10% for the 3rd fraction;

t3 90 = 584,3 °С – температура выкипания 90% для 3-й фракции.t 3 90 = 584.3 ° С - boiling point 90% for the 3rd fraction.

Заданные значения показателей качества продукции:Preset values of product quality indicators:

t2 10 зад =349 °С – заданная температура выкипания 10% для 2-й фракции;t 2 10 ass = 349 ° С - preset boiling point 10% for the 2nd fraction;

t2 90 зад = 444 °С – заданная температура выкипания 90% для 2-й фракции;t 2 90 ass = 444 ° С - preset boiling point of 90% for the 2nd fraction;

t3 10 зад = 417 °С – заданная температура выкипания 10% для 3-й фракции;t 3 10 ass = 417 ° С - preset boiling point 10% for the 3rd fraction;

t3 90 зад = 585 °С – заданная температура выкипания 90% для 3-й фракции.t 3 90 ass = 585 ° С - preset boiling point of 90% for the 3rd fraction.

В исходном состоянии значения показателей качества не выходят за заданные пределы, значения логических переменных L2, L3, Н2, Н3 равны 0, и приращения уставок, вычисляемые в блоке 32 по соотношению (6) также равны 0.In the initial state, the values of the quality indicators do not go beyond the specified limits, the values of the logical variables L 2 , L 3 , H 2 , H 3 are 0, and the increments of the settings calculated in block 32 by relation (6) are also 0.

Допустим, что задание по температуре выкипания 10% для 2-й фракции увеличивается до 352 °С. В результате оказывается, что заданное значение (t2 10 зад =349 °С) не выполняется. При невыполнении любых заданных ограничений (в данном случае по t2 10) автоматически запускается программа-имитатор. Значение логической переменной изменяется с 0 на 1: L2 =1, начинаются рассчитываться приращения расходов боковых отборов фракций.Suppose that the task on the boiling point of 10% for the 2nd fraction increases to 352 ° C. The result is that the predetermined value (t = 10 February backside 349 ° C) is not satisfied. If you do not fulfill any given restrictions (in this case, t 2 10 ), the simulator program automatically starts. The value of the logical variable changes from 0 to 1: L 2 = 1, increments in the costs of side sampling of fractions begin to be calculated.

На 4 секунде задание по температуре выкипания 10% для 2-й фракции увеличивается до 352 °С. Длительность эксперимента 136 сек. (2.27 мин.). Для реального процесса масштаб времени переходного процесса можно подбирать, изменяя коэффициент k. Например, время реального переходного процесса должно составлять 20 мин., тогда следует уменьшить значение k в (6) приблизительно в 20/2.27= 8.8 раз.At 4 seconds, the task on the boiling point of 10% for the 2nd fraction increases to 352 ° C. The duration of the experiment is 136 seconds. (2.27 min.). For a real process, the time scale of the transition process can be selected by changing the coefficient k. For example, the real transient time should be 20 minutes, then the value of k in (6) should be reduced by approximately 20 / 2.27 = 8.8 times.

В результате расход F2 снижается до 15,94, м3/час (фиг. 4), расход F1 пропорционально увеличивается до 27,37, м3/час (фиг. 5), показатель t2 10 устанавливается на значении 352 °С (фиг. 6). Вид мнемосхемы в конце эксперимента показан на фиг. 7.As a result, the flow rate F2 decreases to 15.94, m 3 / h (Fig. 4), the flow rate F1 increases proportionally to 27.37, m 3 / h (Fig. 5), the indicator t 2 10 is set to 352 ° C ( Fig. 6). A view of the mimic diagram at the end of the experiment is shown in FIG. 7.

Если оператора не удовлетворяют полученные результаты, он инициализирует прерывание автоматического перехода на новый технологический режим. Приоритеты при отборе фракций определяются оператором исходя из конъюнктуры рынка.If the operator is not satisfied with the results, he will initiate an interruption of the automatic transition to a new technological mode. Priorities in the selection of fractions are determined by the operator based on market conditions.

Заявляемый способ обеспечивает реализуемость управляющих воздействий и адаптированное формирование их интенсивности, при котором учитывают близость технологического режима к ограничениям, а также учитывают приоритеты отбора фракций таким образом, что отбор наиболее ценных фракций является максимальным при обеспечении их заданного качества и выполнении технологических ограничений. The inventive method provides the feasibility of control actions and the adapted formation of their intensity, which takes into account the closeness of the technological mode to the constraints, and also takes into account the priorities of the selection of fractions in such a way that the selection of the most valuable fractions is maximum while ensuring their specified quality and fulfilling technological limitations.

Claims (1)

Способ управления процессом разделения нефтяных смесей в ректификационной колонне, включающий вычисление показателей качества продуктов в виде температур выкипания фракций, на основе расчета характерных точек кривой истинных температур кипения фракций нефтяных смесей, учет заданных значений максимальных и минимальных значений отборов фракций из ректификационной колонны и экспертно назначаемых приоритетов при отборе фракций, а также формирование управляющих воздействий, поступающих на регуляторы технологических параметров ректификационной колонны в качестве корректирующих, при этом управляющие воздействия на регуляторы формируют с использованием автономного по отношению к существующей системе управления ректификационной колонной модуля управления, выполненного с возможностью их последующей передачи в существующую систему управления, причем указанный модуль включает блок вычисления показателей качества, блок формирования управляющих воздействий на регуляторы, выполненный с возможностью учета ограничений на технологические параметры и показатели качества, блок имитации последствий изменения управляющих воздействий на регуляторы, при этом расчет значений указанных управляющих воздействий производят автоматически в соответствии с логической моделью принятия решений на основе информации о показателях качества отбираемых фракций, об ограничениях на технологические параметры и показатели качества, удаленности текущих параметров от ограничений, об экспертно назначаемых приоритетах отбора фракций, при этом значения управляющих воздействий на регуляторы передают из автономного модуля в действующую систему управления ректификационной колонны через цифровые каналы связи в автоматизированном режиме, при котором передача осуществляется с возможностью вмешательства оператора, который прерывает передачу в случае поступления с блока имитации не удовлетворяющей его прогнозной информации о последствиях изменения управляющих воздействий на регуляторы, и изменяет их значения вручную. A method for controlling the process of separating oil mixtures in a distillation column, including calculating product quality indicators in the form of boiling points of fractions, based on the calculation of characteristic points of the curve of the true boiling points of fractions of oil mixtures, taking into account the set values of the maximum and minimum values of fractions from the distillation column and expertly assigned priorities during the selection of fractions, as well as the formation of control actions coming to the regulators of the process parameters of the distillation column as corrective ones, while control actions on the regulators are formed using a control module autonomous with respect to the existing control system of the distillation column, which can be transferred to the existing one a control system, said module including a unit for calculating quality indicators, a unit for generating control actions on the regulators, configured to taking into account restrictions on technological parameters and quality indicators, a unit for simulating the consequences of changes in control actions on regulators, while the values of these control actions are calculated automatically in accordance with a logical decision-making model based on information on quality indicators of selected fractions, on restrictions on technological parameters and indicators quality, remoteness of the current parameters from restrictions, about expertly assigned priorities for selecting fractions, while the values of the control actions on the regulators are transferred from the stand-alone module to the operating distillation column control system through digital communication channels in an automated mode in which the transmission is carried out with the possibility of operator intervention, which interrupts the transmission in case of receipt from the simulation unit of predictive information that does not satisfy it about the consequences of changes in control actions on the regulators, and changes their values manually.
RU2019139390A 2019-12-04 2019-12-04 Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method RU2724772C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139390A RU2724772C1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139390A RU2724772C1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724772C1 true RU2724772C1 (en) 2020-06-25

Family

ID=71135748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139390A RU2724772C1 (en) 2019-12-04 2019-12-04 Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724772C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022066049A1 (en) 2020-09-22 2022-03-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Гласс Технолоджис" System and method for monitoring glass product production parameters
CN119792971A (en) * 2025-03-17 2025-04-11 武汉工程大学 An intermittent distillation system based on intelligent control

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1519690A1 (en) * 1963-02-27 1970-08-13 Shell Int Research Method and device for regulating a continuous distillation process
SU1178461A1 (en) * 1983-07-21 1985-09-15 Предприятие П/Я В-2223 Method of controlling the process of primary refining of oil in the complex fractioning tower
SU1287909A1 (en) * 1984-09-26 1987-02-07 Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации В Нефтяной И Химической Промышленности Method of controlling rectification process
SU1740027A1 (en) * 1989-12-05 1992-06-15 Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" Method of automatic control of primary oil fractionation in multistage rectification tower
RU1803166C (en) * 1991-05-24 1993-03-23 Грозненское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" Method for control of process of primary crude oil refining in complex rectification column
RU2065761C1 (en) * 1993-01-11 1996-08-27 Веревкин Александр Павлович Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1519690A1 (en) * 1963-02-27 1970-08-13 Shell Int Research Method and device for regulating a continuous distillation process
SU1178461A1 (en) * 1983-07-21 1985-09-15 Предприятие П/Я В-2223 Method of controlling the process of primary refining of oil in the complex fractioning tower
SU1287909A1 (en) * 1984-09-26 1987-02-07 Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации В Нефтяной И Химической Промышленности Method of controlling rectification process
SU1740027A1 (en) * 1989-12-05 1992-06-15 Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" Method of automatic control of primary oil fractionation in multistage rectification tower
RU1803166C (en) * 1991-05-24 1993-03-23 Грозненское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" Method for control of process of primary crude oil refining in complex rectification column
RU2065761C1 (en) * 1993-01-11 1996-08-27 Веревкин Александр Павлович Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022066049A1 (en) 2020-09-22 2022-03-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Гласс Технолоджис" System and method for monitoring glass product production parameters
CN119792971A (en) * 2025-03-17 2025-04-11 武汉工程大学 An intermittent distillation system based on intelligent control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8046096B2 (en) Analytical server integrated in a process control network
JP6939162B2 (en) Plant control support device, plant control support method, plant control support program and recording medium
JP6933899B2 (en) Plant operation support equipment, plant operation support method, and plant operation support program
KR100518292B1 (en) Process control system
RU2724772C1 (en) Control method of process mode of oil mixtures separation by fractionation method
EP3291035B1 (en) Plant control device, plant control method, and recording medium
CN103019094A (en) Inferential Process Modeling, Quality Prediction, and Failure Detection Using Multi-Stage Data Separation
JP7081532B2 (en) Quality stabilization system and quality stabilization method
JP2013505489A (en) Two-degree-of-freedom control method with clear switch to control chemical engineering process
CN106384199A (en) Voltage sag assessment method based on process immunization uncertainty
SE515570C2 (en) A computer-based process and system for regulating an industrial process
CN118211811B (en) Visual digital management system and method based on gas management
EP3731201B1 (en) A support system for an operator
KR20200035550A (en) Estimation method of transmission temperature of molten steel using artificial neural network technique
CN115427907B (en) Intelligent alarm management methods for industrial processes
CN112130542B (en) Control loop performance evaluation method based on normal operation data and system identification
JP5722371B2 (en) Know-how visualization device and know-how visualization method
CN115427767A (en) Improved pattern recognition techniques for data-driven fault detection in process plants
JP7395987B2 (en) Information processing systems, methods, and programs
Haight Automated Control Systems Do They Reduce Human Error And Incidents?
CN112198792B (en) Humanized automatic control of industrial process
JP2009271865A (en) Replenishment production method, replenishment production apparatus, and replenishment production program
JP7532266B2 (en) Driving control support device and driving control support method
JP7189859B2 (en) Plant operation support system
KR20060136071A (en) Integrated system and method for small-scale sewage treatment plant