專利名稱：一種煉油分餾塔液位模糊控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于自動化技術(shù)領域，涉及一種控制裝置，尤其涉及一種煉油分餾塔 液位的模糊控制裝置。
背景技術(shù)：
煉油分餾塔是煉油化工生產(chǎn)部門的重要設備，其工作要求之一是保持塔內(nèi)的液體 油液位在一定高度范圍之內(nèi)，以保證上游裝置和后續(xù)裝置的平穩(wěn)運行。為此，分餾塔的液位 必須加以控制。目前，普遍應用的煉油分餾塔液位控制方式是離散控制形式，采用計算機和集散 控制系統(tǒng)的相關硬件模塊來實現(xiàn)。利用計算機通過采樣數(shù)據(jù)分析過程運行狀態(tài)，進行決策 和施加控制指令，然后傳遞給集散控制系統(tǒng)的相關控制模塊實現(xiàn)控制。其缺點是硬件設備 投資大，不但占用基本集散控制系統(tǒng)的相關硬件模塊，還需要添加控制計算機以及通訊接 口等相關設備；同時，還存在控制不及時的情況，計算機通過采樣分析后，要進行計算才能 形成控制信號，傳遞給集散控制系統(tǒng)實行控制，過程信號的采集、分析、計算一直到控制信 號的輸出經(jīng)過的周期長，一定程度上限制了該類控制系統(tǒng)的性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足之處，提高控制系統(tǒng)的性能和實 用性，提供了 一種煉油分餾塔液位模糊控制裝置。本實用新型采用橫河CS3000集散控制系統(tǒng)，具體包括初始參數(shù)存儲器、工程師接 口、操作員接口、液位檢測裝置、液位誤差計算裝置、液位控制設定裝置、計算模塊。液位控制設定裝置分為第一液位控制設定裝置、第二液位控制設定裝置和第三液 位控制設定裝置；計算模塊的輸出端分別與第一液位控制設定裝置、第二液位控制設定裝 置和第三液位控制設定裝置信號連接；工程師接口和操作員接口分別與計算模塊的輸入端 信號連接；液位檢測裝置分別與工程師接口、操作員接口信號連接，液位誤差計算裝置分別 與工程師接口、操作員接口信號連接，初始參數(shù)存儲器分別與工程師接口、操作員接口信號 連接。所述的液位控制設定裝置均由設定計算模塊、延時模塊和設定模塊組成，設定計 算模塊的輸出與延時模塊的輸入信號連接，延時模塊的輸出與設定模塊的輸入信號連接；所述的液位檢測裝置由檢測裝置、遲后模塊和延時模塊組成，檢測裝置的輸出與 遲后模塊的輸入信號連接，遲后模塊的輸出與延時模塊的輸入信號連接；所述的液位誤差計算裝置由誤差計算裝置和延時模塊組成，誤差計算裝置的輸出 與延時模塊的輸入信號連接。初始參數(shù)存儲器存儲模糊控制裝置啟動之前液位的實際數(shù)據(jù)。啟動模糊控制裝置 后，操作員接口、工程師接口與液位檢測裝置、液位誤差計算裝置通訊，液位檢測裝置將液 位的實際數(shù)據(jù)發(fā)送給工程師接口，工程師接口發(fā)送操作指令給操作員接口，操作員接口得到操作指令后運行計算模塊把控制信號傳遞給液位控制設定裝置。本實用新型的有益效果是利用橫河CS3000集散控制系統(tǒng)的各種硬件模塊直接 實現(xiàn)分餾塔的液位控制，與傳統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易， 而且在實現(xiàn)控制過程中，不需經(jīng)過計算機與集散控制系統(tǒng)的各種硬件模塊的通訊，節(jié)省了 控制周期，使控制及時可靠。本實用新型適用于煉油、化工、冶金等流程工業(yè)領域中基本控 制系統(tǒng)是橫河CS3000集散控制系統(tǒng)的情形。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為液位控制設定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為液位檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為液位誤差計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種煉油分餾塔液位模糊控制裝置包括初始參數(shù)存儲器3、工程師接 口 4、操作員接口 5、液位檢測裝置1、液位誤差計算裝置2、液位控制設定裝置、計算模塊6。液位控制設定裝置分為第一液位控制設定裝置7、第二液位控制設定裝置8和第 三液位控制設定裝置9 ；計算模塊6的輸出端分別與第一液位控制設定裝置7、第二液位控 制設定裝置8和第三液位控制設定裝置9信號連接；工程師接口 4和操作員接口 5分別與 計算模塊6的輸入端信號連接；液位檢測裝置1分別與工程師接口 4、操作員接口 5信號連 接，液位誤差計算裝置2分別與工程師接口 4、操作員接口 5信號連接，初始參數(shù)存儲器3分 別與工程師接口 4、操作員接口 5信號連接。如圖2所示，每個液位控制設定裝置均由設定計算模塊10、延時模塊11和設定模 塊12組成，設定計算模塊10的輸出與延時模塊11的輸入信號連接，延時模塊11的輸出與 設定模塊12的輸入信號連接；如圖3所示，液位檢測裝置1由檢測裝置1-1、遲后模塊1-2和延時模塊11組成， 檢測裝置1-1的輸出與遲后模塊1-2的輸入信號連接，遲后模塊1-2的輸出與延時模塊11 的輸入信號連接；如圖4所示，液位誤差計算裝置2由誤差計算裝置13和延時模塊11組成，誤差計 算裝置13的輸出與延時模塊11的輸入信號連接。 工程師接口與檢測裝置和操作員接口設有內(nèi)部程序軟連接進行數(shù)據(jù)交換和通訊。 液位檢測裝置用來檢測過程的實時液位，并通過工程師接口和操作員接口將信號傳遞給計 算模塊。操作員接口與工程師接口和檢測裝置也有內(nèi)部程序軟連接進行數(shù)據(jù)交換和通訊， 同時操作員接口還與液位控制設定裝置通訊，用來提供給液位控制設定裝置具體液位操作 指令，使液位控制設定裝置得到控制指令。 該模糊控制裝置的工作過程是啟動該裝置時，初始參數(shù)存儲器將實際液位數(shù)據(jù) 傳遞給工程師接口和操作員接口。工作狀態(tài)開始后，工程師接口和操作員接口開始運行，工 廠根據(jù)塔內(nèi)油的性質(zhì)給出期望液位控制數(shù)值，工程師接口收到操作人員給出的期望液位數(shù) 值指令，并傳遞給操作員接口，操作員接口將此控制要求傳遞給液位控制設定裝置，實際過程控制開始。液位的實際數(shù)值通過液位檢測裝置測量，并作為輸入量提供給工程師接口和 操作員接口，同時液位誤差計算裝置計算期望液位數(shù)值和實際液位數(shù)據(jù)的偏差。 計算模塊對得到的偏差信號進行基于模糊規(guī)則的運算，最后得出正確的操作變量 傳遞至液位控制設定裝置實現(xiàn)控制。
權(quán)利要求一種煉油分餾塔液位模糊控制裝置，包括初始參數(shù)存儲器、工程師接口、操作員接口、液位檢測裝置、液位誤差計算裝置、液位控制設定裝置和計算模塊，其特征在于液位控制設定裝置分為第一液位控制設定裝置、第二液位控制設定裝置和第三液位控制設定裝置；計算模塊的輸出端分別與第一液位控制設定裝置、第二液位控制設定裝置和第三液位控制設定裝置信號連接；工程師接口和操作員接口分別與計算模塊的輸入端信號連接；液位檢測裝置分別與工程師接口、操作員接口信號連接，液位誤差計算裝置分別與工程師接口、操作員接口信號連接，初始參數(shù)存儲器分別與工程師接口、操作員接口信號連接；所述的液位控制設定裝置均由設定計算模塊、延時模塊和設定模塊組成，設定計算模塊的輸出與延時模塊的輸入信號連接，延時模塊的輸出與設定模塊的輸入信號連接；所述的液位檢測裝置由檢測裝置、遲后模塊和延時模塊組成，檢測裝置的輸出與遲后模塊的輸入信號連接，遲后模塊的輸出與延時模塊的輸入信號連接；所述的液位誤差計算裝置由誤差計算裝置和延時模塊組成，誤差計算裝置的輸出與延時模塊的輸入信號連接。
專利摘要本實用新型涉及一種煉油分餾塔液位模糊控制裝置。現(xiàn)有的硬件設備投資大，還需要添加控制計算機以及通訊接口等。本實用新型中的計算模塊的輸出端分別與第一液位控制設定裝置、第二液位控制設定裝置和第三液位控制設定裝置信號連接；工程師接口和操作員接口分別與計算模塊的輸入端信號連接；液位檢測裝置分別與工程師接口、操作員接口信號連接，液位誤差計算裝置分別與工程師接口、操作員接口信號連接，初始參數(shù)存儲器分別與工程師接口、操作員接口信號連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，而且在實現(xiàn)控制過程中，不需經(jīng)過計算機與集散控制系統(tǒng)的各種硬件模塊的通訊，節(jié)省了控制周期，使控制及時可靠。
文檔編號G05D9/12GK201662724SQ20102015492
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者張樂, 張日東, 徐生林 申請人:杭州電子科技大學