空气分离装置 - MFA无模型自适应控制

采用MFA控制技术
收益
在进料配比变化,操作条件改变及出现扰动的情况下,能精确控制关键过程变量。 实现了使过程稳定,操作更加平滑。
使得进入设备的空气能最大限度分离出各气体产品。 增加氧、氩等产品的产量。
在设备允许的前提下,保持稳定的操作状态,即时克服瞬时扰动。 在产量或产品规格有变动时,能大大加快过程稳定的速度。
增加空气进料量,减少过程振荡。 提高了生产效率,节约了能源。
提高了生产效率,节约了能源。 在几周或更短的时间内就能完全收回投资。
MFA(右)比PID(左)能更精确地控制关键过程变量。

应用实例:新型先进控制技术几小时能就能实现在线控制,即刻改善了生产记录

实现于Air Liquide America公司,并在《控制杂志》上发表

Air Liquide America是工业用气,电子和保健气体的全球供应商,该公司已经在两套空分装置(ASU’s)上成功地安装了MFA,并验证了无模型自适应控制技术在先进控制上的应用。

ASU的主要控制目标是使气体的产量最大化,并尽可能将设备运行在稳定状态下。最初应用的具体目标是控制高压(HP)低温蒸馏塔的富氧液体(富液)的回流液位,在设备出现扰动的情况下尽可能使得液位恒定不变。富液回流进低压(LP)低温蒸馏塔,进而控制高压塔富液回流液位。由于高压塔流量流进/流出的变化,使得对于一个空分装置来说,要在所有的条件下用PID控制器来实现最佳的控制效果,这几乎是不可能的。过调会使得回流量出现大的振荡,使得产量降低。对于PID控制则需要经常调整参数,以减小液位的波动。当设备出现故障时,这也会导致安全问题的出现。振荡会使得过程变量摇摆不定,其结果是产量的下降。

新型的MFA控制器能在它装上生产线后立刻改善生产记录。使用MFA之后,所有控制变量的改进是显而易见的。投资回报率(ROI)也相当的高,在几周内就能收回投资成本。

经证实,在ASU’s上安装MFA控制器是相当容易的:在McMinnville,Air Liquide的工程师仅用了一天时间就完成了所有设备的安装和调试。自从安装好以后,就省去了维护和参数的重新调整。

根据Air Liquide的先进控制经理Dave Seiver所说,使用无模型自适应控制,Air Liquide已经在各方面获得了收益,包括产量的提高,产品质量得到控制,更重要的是设备运行非常稳定。具体收益如下:

  • 提高了产品质量,
  • 大幅度增加了产量,
  • 生产过程稳定,
  • 生产能力最大化。

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