化工过程控制的实践..doc

化工过程控制的实践 化工过程控制的实践 [ 润树 ] 于:2007-09-13 18:00:01前言受爱莲之邀，我计划在本版讲一讲自己作为一个化工过程控制师的实践经验。以前晨枫已讲过很多自动控制的故事以及相关话题，获得热烈响应。我要继续讲下去难度较大，但念及爱莲兄的古道热肠，也只好勉力为之，同时也把这看作是对自己二十几年职业生涯的一个技术总结。在给出这个系列的内容提纲之前，我先介绍一下自己的专业背景。1977年我参加高考时，曾想过学文科，对当作家记者之类有兴趣。但后来出于“集体的智慧”，还是报考了理工科，被一所大学的化工自动化及仪表专业录取。在学期间，我的功课很一般，课余时间大约有一半是花在文学书籍上。但进入专业课后，对自动控制有了兴趣，成绩有所提高。除了自动控制方面的课程以外，我们的电子电工和仪器仪表方面的课程也比较重，但那时大家都青睐控制理论方面的东西，不大看得起需要动手的仪器仪表，对一些化工方面的课也不太感冒。总之是想进象牙塔当研究员教授的多，而愿意去工厂当工程师的少。当然后来工作实践证明，这些思想有些偏颇。这恐怕是有点孔夫子的遗毒在里面，他老人家就不大看得上问他怎么种庄稼的学生。我毕业后分到一所专科学校，系领导将我安排到仪表教研组去，我虽不情愿，后来还是对仪表产生了兴趣。以后在该校教过《检测仪表》，《分析仪表》，和《专业英语》，也带过学生下厂实习和毕业设计。1988年，我获得美国一所州立大学化工系助学金，得以顺利签证来美留学。我学的是化工，弥补了以前学自动化专业的一些不足，90年获得硕士学位。论文答辩之前，我带上打字机，开车来到西部的一个城市找工作，很快被一家工程与咨询公司录用，一个多月后携家迁至该城正式上班。我到任后作为核心成员之一参加一个多变量控制系统的开发工作。产品做好后，我们拿到一家石油公司的天然气处理厂应用并获得成功，然后向类似工厂推广。接着我在美国仪表协会（ISA）年会发表了文章。1993年初，美国的《控制》（《Control》）杂志，在全国范围内首次评选年度工程师。评选委员会将所有相关的工业分为10个领域，每个领域选出一名。我有幸被评选为“1993年度工程与咨询工程师”（Engineering and Consulting Engineer of the Year 1993），是当年最年轻也是唯一的少数族裔人士入选。此项荣誉对我以后在美国的职业生涯颇有助益。我接下来于1994年转至一家大的工程与咨询公司工作，为一套年产60万吨的乙烯厂设计了先进控制系统。1996年至今，在一所化学公司下面的一个研发中心任职，工作职责是为公司的某些化工生产过程提供自动控制的技术服务。晨枫两年前的系列着重于经典控制理论的介绍，兼带现代控制理论以及它们的应用。我计划写的这个系列，将主要是介绍目前化工过程控制工程师经常使用的工具（大多是计算机软件），以及怎样应用这些工具，去解决化工过程控制中的问题，顺带也介绍一些基本有机化工的工艺及控制实例，杂之于自己的经历和见闻。以下是提纲：一．? 化工过程的数字仿真a.? 静态仿真及其应用b.? 动态仿真及其应用二．? 控制系统仿真软件a.? Matlabb.? Hysys/Aspen Dynamicsc.? 自编程序三．? 多变量线性控制系统a.? Aspen DMCPlusb.? Honeywell RMPCTc.? Tai-ji MPC四．? 优化控制系统a.? Aspen RTOb.? 优化佳 动态相关积分（DCI）五．? 数理统计分析a.? Minitab六．? 专家系统a.? G2七．? 神经网络系统a.? Pavilion Process Insightb.? Aspen IQ八．? 化工过程及控制的实时监视和数据分析a.? Oil Systems PI/Aspen IP21b.? Aspen Watch九．? 化工过程的特点及控制实例a.? 化学反应过程b.? 分离和回收过程晨枫兄对这个前言提了宝贵意见，特别致谢。下面把自己的奖牌也扫描贴出来。十几年来我都没有向别人，哪怕是很亲近的朋友提及此事。现在既然以西西河为家，就无需顾及自我标榜的嫌疑了。1.化工过程的数字仿真 [ 润树 ] 于:2007-09-15 10:16:08所谓数字仿真（Simulation）就是将现实世界的事物，用数字化的方法，在计算机上模拟实现，因此仿真也被称作模拟。通过此种模拟实现，人们可以更好的认识，改造，和完善原有的事物。对于化工过程的仿真，可分为静态和动态两种。1.1? 静态仿真及其应用世界上的一切事物，都是随时间而运动变化的，因此实际上都是动态的。一个连续的化工生产过程也是这样，从物料进入生