OPC 技术在氯乙烯聚合过程软测量中的应用.pdf

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1、第５期朱鹏飞等．ＯＰＣ技术在氯乙烯聚合过程软测量中的应用５１７OPC技术在氯乙烯聚合过程软测量中的应用朱鹏飞夏陆岳周猛飞潘海天（浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州３１００１４）摘要针对软测量技术的应用问题，设计了基于ＯＰＣ通信技术的解决方案。服务器站与操作站独立运行，服务器站计算机与控制系统连接，进行现场数据采集与软测量模型计算，计算出目标变量，并将结果反馈给控制系统，再由ＯＰＣ服务器发送。操作站计算机通过工业以太网与服务器站计算机连接，利用ＯＰＣ客户端与ＯＰＣ服务器进行数据交换，实现对目标变量的监控。将该方案应用于氯乙烯

2、聚合过程聚合速率与单体转化率的在线检测中，运行结果表明该方案稳定可靠。关键词软测量聚氯乙烯ＯＰＣ聚合中图分类号ＴＱ３２５　　　文献标识码Ａ文章编号　１０００-３９３２（２０１４）０５-０５７１-０５软测量技术为解决现代复杂工业过程中较难题。氯乙烯聚合过程软测量模块通过反应釜的热或无法由硬件在线测量参数的检测问题提供了一平衡模型计算出聚合速率与转化率，并在工业监种有效手段，目前已经成为过程控制领域的研究控组态软件ＩＦｉｘ中显示、记录。①热点之一。在线软测量技术的应用基于对现场数1系统结构据的分析，因此需共享工业控制系统中的数据

3、。软测量技术基于工业现场过程中比较容易测ＯＰＣ（ＯＬＥｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）技术提供了一个标得的辅助变量，通过软测量模型，推导出难以测量准、开放的多供应商接口，支持此接口的应用软件或暂时不能测量的目标变量。工业过程的实际应可作为ＯＰＣ客户，与ＯＰＣ服务器进行交互，从而用，特别是在线计算的要求，需从工业控制系统中达到读写硬件设备信息的要求［１］。获取运行信息。然而，进行软测量计算的软件通常无法直接从中读取数据。作为工业标准的ＯＰＣＯＰＣ技术已在工业自动化系统设计中得到了技术，解决了不同软件和硬件之间的通信障碍，支

4、广泛应用，如人机界面（ＨＭＩ）和监控数据采集持此标准的软硬件能够互相交换数据。软测量技（ＳＣＡＤＡ）系统。文献［２，３］分别采用ＳＩＭＡＴＩＣ术的本质是一个建模问题，现代控制理论和人工ＮＥＴ和第三方ＯＰＣ服务器软件ＫＥＰＳｅｒｖｅｒＥｘ实智能的发展推动了软测量技术的发展。然而，这现了西门子Ｓ７-３００ＰＬＣ与组态软件ＩＦｉｘ的通信。些技术的应用需要大量运算，同时需要消耗一定与采用驱动程序和硬件设备通信的方法相比，时间。如果将其程序编入控制系统中，会增加控ＯＰＣ方法的系统开放性更强，为先进控制算法、软制系统的运算负担，影响整体

5、的稳定运行。鉴于测量建模的实现提供了平台。文献［４］设计了模上述原因，笔者提出了一种基于ＯＰＣ技术的软测糊ＰＩＤ控制算法，通过软件ＯＰＣ接口将工业控制量应用方案，其结构如图１所示。服务器站与操工程中的实时数据采集到ＭＡＴＬＡＢ中，经过作站独立运行，ＰＬＣ或ＤＣＳ的实时数据通过ＯＰＣＭＡＴＬＡＢ处理的数据再通过ＯＰＣ传送给ＤＣＳ进服务器发送，服务器计算机运行软测量模块程序，行控制。文献［５］用小波神经网络开发了青霉素计算出目标变量，反馈到控制系统，再由ＯＰＣ服发酵过程软测量仪表，利用ＯＰＣ技术应用到ＳＵＰ-务器发送。服务器站与

6、操作站通过工业以太网组ＣＯＮＪＸ-３００ＸＤＣＳ上。成通信网络。操作站计算机运行组态软件，通过笔者提出了基于ＯＰＣ技术的软测量技术应ＯＰＣ客户端获取ＯＰＣ服务器发送的数据。得益用方案，并将该方案应用到氯乙烯聚合过程聚合速率与单体转化率的在线检测中。该方法解决了①收稿日期：２０１３-１０-１６软测量模块与ＰＬＣ控制系统硬件之间的通信问基金项目：浙江省自然科学基金资助项目（ＬＹ１３Ｂ０６０００５）７５２化工自动化及仪表第４１卷于以太网的高传输速率和易扩展性，可允许多套e．与反应热相比，环境的热损失是可以忽略ＰＬＣ、ＤＣＳ控制系统

7、与操作站接入网络。的。聚氯乙烯反应器与冷却夹套之间的热量传递主要涉及聚氯乙烯反应器内的热累积QａｃｃｕＲ、聚合反应热Qｒ、聚氯乙烯反应器的釜壁向冷却夹套传递的热量Qｗａｌｌ和中间注水所带走的热量QｌｏｓｓＷ，热量平衡方程为：ｄ（mｍｉｘcｐ，ｍｉｘTｒ）ｄx＝（－ΔHｒ）mｍ－UAΔTm－ｄtｄtQｗａｌｌQａｃｃｕＲQｒFｗρｗcｐ，ｗ（Tｒ－Tｉｎ）（１）QｌｏｓｓＷ冷却夹套内的热量传递主要涉及冷却夹套的热累积QａｃｃｕＪ、反应器釜壁向夹套传递的热量Qｗａｌｌ和夹套冷却水所带走的热量QｌｏｓｓＪ，热量平衡方程为：ｄ（mＪ

8、cｐ，ｗTＪ）＝UAΔTｍ－FＪρｗcｐ，ｗ（TＪｉ－TＪｏ）（２）ｄtQｗａｌｌQｌｏｓｓＪQａｃｃｕＪ图１　基于ＯＰＣ技术的监控系统结构若夹套冷却水温度变化幅度较小，且聚合反2氯乙烯聚合过程软测量模型应釜温度控制平稳，可忽略夹套冷却水和聚合釜聚氯乙烯是世界范围最广泛应用的聚合产品内的热