化工自动化及仪表

2024年04期

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《化工自动化及仪表》创刊于1965年，是中国化工科学研究院主管，天华化工机械及自动化研究设计院有限公司主办的工业应用性科... 展开

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双月刊

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机器视觉技术在粗糙度检测中的应用及发展 摘要表面粗糙度是最常用来衡量工件加工表面质量的指标，与工件的各种性能密切相关，并且直接影响着仪器的使用寿命，因此表面粗糙度检测在工业生产领域有着非常广泛的应用，尤其是在精密仪器的加工中。对表面粗糙度检测的发展历史和研究现状进行了分析，根...
机械设备自动化技术在化工机械制造中的应用 摘要阐述了机械设备自动化技术的发展历程和趋势，探讨了机械设备自动化在化工机械制造领域的具体应用，并分析其带来的益处和面临的挑战。关键词自动化机械设备化工机械制造应用中图分类号 TP29 文献标志码...

单输入单输出系统分数阶预测函数控制 摘要基于分数阶微积分理论和预测函数控制理论，针对一类单输入单输出分数阶线性系统提出了一种分数阶预测函数控制方法。用Oustaloup近似法对分数阶系统近似的整数阶系统建立预测输出模型，并用GL定义在代价函数中引入分数阶算子。该控制方...
基于负载转矩建模的永磁同步电机模型预测控制 摘要在永磁同步电机调速系统中，使用单闭环结构的模型预测控制器取代传统双闭环控制结构的速度外环PI调节器和电流内环PI调节器，以满足系统动态响应速度快、稳态误差小、控制精度高的要求。在电机预测模型建立时一般假设负载转矩扰动为零，导致电机在...
基于DMC算法的精馏塔精馏段温度预测-PID双层控制系统应用分析 摘要以精馏塔精馏段温度控制为例，提出基于动态矩阵控制（DMC）算法的预测-PID双层控制方案，并通过MATLAB/Simulink联合仿真方法，对PID-PID、预测-PID两种双层控制系统进行仿真对比分析，得出预测-PID双层控制系统...

基于红外光谱技术与变量选择算法的柴油纯度检测 摘要为实现柴油纯度的快速检测，采用RS法、KS法和SPXY法对利用红外光谱技术所采集的柴油样本数据进行样本集划分，之后利用蒙特卡洛交叉验证法（MCCV）剔除异常样本，并采用无信息变量消除法（UVE）、竞争性自适应重加权采样法（CARS）...
制氢厂房氢泄漏激光检测光路布置优化研究 摘要氢气扩散能力强、燃烧速度快、可燃范围广的特点使其泄漏易发生爆炸事故。对比基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的激光传感器布置方式，以降低对氢泄漏的检测时间，获得最佳光路布置间距和角度。利用数值模拟研究了氢气在制氢厂房内的泄漏逸散规律，通...
磁铁矿矿浆的矿石质量流量检测新技术 摘要针对选矿过程中强磁性磁铁矿矿浆所包含矿石质量流量难以检测的问题，在分析现有主要检测技术的基础上，结合应用现场流程的特点，创新性提出一种单流量-双浓度的矿浆质量流量检测法，通过检测流程加水的流量以及加水前后矿浆浓度的变化，实现对强磁性...
高精度传感器温度漂移补偿分析与研究 摘要针对高精度位移传感器的测量精度因受温度影响产生非线性误差，关键技术指标发生较大偏移的问题，对高精度位移传感器的温度漂移补偿进行研究，通过对系统组成和实现原理的分析，设计硬件补偿（电桥电路和补偿电路）和软件补偿（数字滤波、查表法及曲线...

基于自抗扰控制器的水下机器人姿态控制研究 摘要为了提高水下机器人在水中的轨迹跟踪精度，抵抗外部和内部干扰，提出了一种基于自抗扰控制技术的最优控制方法。首先，分别建立水下机器人运动模型和数学模型。其次，通过引入新的非线性函数，提高了扩张状态观测器的控制率和传统自抗扰控制的非线性误...
基于改进粒子群算法的工业机器人轨迹规划 摘要针对传统工业机器人轨迹规划工作效率低的问题，提出一种多约束条件下的改进粒子群轨迹优化算法。采用4-3-4分段多项式对工业机器人的路径点进行轨迹拟合，运用改进粒子群算法对工业机器人进行时间最优轨迹规划。该方法引入基于混沌映射的惯性权重...
乏燃料溶解器传动控制系统的研究设计 摘要分析乏燃料溶解器传动控制的原理，设计了一套由PLC、伺服驱动器、编码器构成的闭环控制系统。对溶解器运行的速度控制方法进行了比选计算，结合运行要求设计核心控制功能并用ST语言实现了控制程序的技术储备。试验结果表明：系统运行流畅、精度满...
基于差分融合与边缘增强的轻量级红外与可见光图像融合算法 摘要为了解决现有融合方法在融合性能与计算资源消耗上存在不平衡的问题，提出了一种基于差分融合与边缘增强的轻量级红外与可见光图像融合算法。该方法通过基于结构重参数化的编码器和深度编码块来提取图像特征信息，用差分融合模块（DFM）融合不同模态...
基于逆时域分析的压缩机组接地缺陷自动检测方法 摘要为解决压缩机组接地缺陷检测费时费力的问题，提出基于逆时域分析的压缩机组接地缺陷自动检测方法。采用多个传感器采集压缩机组由于接地缺陷产生的行波信号，利用极大重叠离散小波包（MODWT）方法对采集到的行波信号进行降噪处理后，采用同步压缩...
基于SMPT-1000的放热反应器控制系统 摘要反应器是具有多扰动、强耦合、非线性的流程行业生产装置，反应温度、反应速度、进料流量、进料配比等对反应产物含量均有较大影响。针对化工过程常见的连续搅拌反应器放热反应过程，遵循安全、稳定、经济的原则，根据所给工程文件进行理论分析和控制系...
低渗油藏宽带压裂中仪表压力梯度信号提纯技术 摘要针对渗透率很低的油藏，在水平井注气过程中，水平井与裂缝布井方位、水平井层位、减氧空气氧气含量、注气速率等参数，会对油藏水驱的启动压力梯度信号形成干扰，影响后期驱油效果，也会影响低渗油藏宽带压裂作业的安全性的问题，提出一种仪表压力梯度...
基于以太网技术的光电信号检测系统 摘要针对光信号检测传输速率低、传输距离短及检测成本高等问题，结合EP4CE115F29C7N型芯片，设计基于以太网的光电信号检测系统。该系统将光电信号采集模块采集到的信号通过AD7606采样并进行预处理后存储到片外SDRAM，同时在UD...
海洋石油开采中钻井泵变频调速修正控制方法 摘要海洋石油钻井泵目前广泛使用的是三缸单作用往复泵（简称三缸泵）。三缸泵虽然在压力和流量上基本满足现代海洋石油开采的需要，但是其采用曲柄连杆机构驱动，存在重量大、流量波动大、效率低、功能部件寿命短等缺点，通常采用恒定转速运行，无法根据实...
基于图像识别的管道组对工艺自动控制系统设计 摘要为确保管道组对的精确度，提出基于图像识别的管道组对方法。设计了一种管道自动对中调姿机构，并使用Solidworks软件对其进行了三维建模和运动仿真，以评估其结构设计的合理性。根据整体视觉测量方案，成功搭建了视觉测量系统的硬件平台，并...
基于改进粒子群算法的区域综合能源优化调度方法 摘要针对目前区域综合能源优化调度方法调度能耗和负荷过高的问题，基于改进粒子群算法提出一种新的区域综合能源优化调度方法。通过电网、风电、光伏和天然气建立区域综合能源系统，利用P2G设备处理信息，完成储电、储气和储热工作。计算区域综合能源系...
水下控制系统网络可靠性测试方法及在乐东22-1气田的应用 摘要针对水下控制系统网络开展可靠性测试方法研究。首先，分析水下控制系统网络结构，提出一种水下控制系统网络可靠性测试方法，测试网络的连通性及通信质量。其次，从层次结构、通信协议、冗余配置、设备接入网络方式等方面分析水下控制系统网络可靠性。...
基于Aspen Plus和决策树的车间培训数字孪生系统构建 摘要针对传统化工企业车间操作培训方式教学效果难以量化、费用高昂、时间成本大等问题，研究了以数字孪生技术为基础的化工企业车间操作培训系统和自动评测模型。采用不同领域的仿真软件相互连接来模拟整个流程，通过可视化结果辅助数据分析和决策过程，验...

海上油气田水中油含量在线监测系统研制 摘要水中油在线监测设备在海上油田的应用日益增多，但使用效果并不能满足实际工况及现代化要求。针对红外散射法在线监测设备进行水中油含量在线监测系统研制。通过提高仪器对海上平台工况的适应性、消除影响因素、增加自动清洗工艺并研发自动化监测控制软...
多晶硅精馏塔的基础控制优化及APC控制器应用 摘要为提高多晶硅精馏塔生产的自控率和控制精度，确保运行稳定性并降低能耗，采用先进过程控制（APC）实施控制性能优化。通过对基础控制回路PID参数自适应优化，提升生产装置自动化水平，并对精馏粗分塔进行系统性控制性能优化，提升主要过程参数的...
基于LOPA/SIL定级的化工设备报警系统优化设计与应用 摘要针对石油化工设备报警系统存在报警信息不准确、操作人员响应不及时的问题，基于保护层分析（LOPA）和SIL定级相结合的分析方法，识别已有保护措施降低风险的能力，结合实际生产提出工艺生产报警智能系统设计方案。为验证该方案的可行性，以某工...
炼焦化学产品深加工厂界环境气体在线监控系统的建立及应用 摘要基于炼焦化学产品深加工工艺特点，针对目前工厂环境空气监测的多个难点问题，通过工业物联网技术、互补增强型气体传感矩阵检测、地理空间数字孪生3D可视化等技术，构建了炼焦化学产品深加工厂界环境气体在线监控系统，并在某炼焦化学产品加工企业进...
原料气压缩机汽轮机电液执行机构关键技术及升级改造 摘要原料气压缩机汽轮机原采用TM25/200LP型电液转换器，运行过程中转速波动量达到了100～140 r/min，甚至出现汽轮机无法调速和转速失控的情况，危及机组安全、稳定运行。基于TM25/200LP电液转换器的结构、工作原理、关键...
聚乙烯装置出料系统阀门位置开关改造 摘要介绍聚乙烯装置出料系统阀门的作用、组成结构以及阀门在化工生产过程中出现的故障。分别针对全密度聚乙烯装置出料系统阀门位置开关和高密度聚乙烯装置出料系统阀门位置开关出现的故障进行分析研究，基于阀门位置开关检测原理和阀门位置开关安装方式，...