檢測(cè)與控制裝置化工自動(dòng)化及儀表，2006, 33(3) :59 ~63Control and Instruments in Chemical Industry德士古氣化爐爐溫軟測(cè)量建模及其工程實(shí)現(xiàn)王新剛,侍洪波(華東理工大學(xué)自動(dòng)化研究所,上海200237)摘要:以焦化廠 德士古煤氣化爐為對(duì)象,根據(jù)媒氣化流程的工藝分析,針對(duì)德士古氣化爐膛溫度軟測(cè)量的需要，,研究了輔助變量選擇,數(shù)據(jù)采集與處理,以及利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)輅建立爐溫軟測(cè)量模型等問(wèn)題，建立了爐溫軟測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)在不增加設(shè)備投貴的條件下,通過(guò)工廠信息集成處理和先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù),提高生產(chǎn)裝置的工藝操作水平和管理水平為目的?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明應(yīng)用本文方法建模精度較高，系統(tǒng)效果良好。該系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的功能優(yōu)點(diǎn)，完全克服了在測(cè)溫元件損壞時(shí)對(duì)生產(chǎn)的不利影響。關(guān)鍵詞:軟測(cè)量;模型化;模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);德士古氣化爐中圖分類(lèi)號(hào): TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B文章編號(hào): 100-3932(2006)03-0059-051引言氧氣為4.5 MPa,氧氣來(lái)自空分裝置,正常情況下,氣某焦化有限公司是以煤為主要原料的綜合性大化爐中發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),放出大量熱量,爐內(nèi)反型化工企業(yè),是我國(guó)煤氣化、碳~化工 與煤焦油加工應(yīng)溫度達(dá)1 400 C以上,生成的合成氣主要為H2和的研究與開(kāi)發(fā)中心之- _”。 德土古煤氣化爐為后續(xù)CO,另外還有CO2、水蒸氣以及少量的H2S、CH,和系統(tǒng)提供合成氣作為原料,它的穩(wěn)定運(yùn)行是后續(xù)系N2 ,煤渣和未轉(zhuǎn)化的煤呈液體熔融態(tài),熱的合成氣和統(tǒng)可靠運(yùn)行的保證。但是對(duì)氣化爐爐膛溫度的測(cè)量熔融的灰渣進(jìn)人充滿水的激冷室，經(jīng)冷卻后,溫度降-直是困擾著大家的一個(gè)難題,因?yàn)闇y(cè)量氣化爐爐為220 C左右。隨后,合成氣進(jìn)人洗滌塔除去夾帶溫[的測(cè)溫元件必須能適應(yīng)強(qiáng)氣流、強(qiáng)腐蝕、高溫度，的固體,送人后續(xù)工段。人爐氧氣流量由FIC15控這種元件可選擇余地少,且壽命短。為此，企業(yè)希望制,煤漿流量FIC11通過(guò)控制高壓煤漿泵的轉(zhuǎn)速來(lái)尋求一種新的氣化爐溫度測(cè)量技術(shù)，以克服在測(cè)溫達(dá)到控制煤漿流量,目前爐內(nèi)分布著多只高溫?zé)犭娫p壞時(shí)對(duì)生產(chǎn)的不利影響。偶,反應(yīng)溫度由熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),出口混合氣溫度由2德士古煤漿工藝流程及其軟測(cè) 模型的建立T117得到,合成氣中的甲烷含量由AI03在線紅外線2.1工藝流程分析儀器得到。德士古水煤漿氣化的工藝流程主要包括三大部r--(IC15FICID分2) :煤漿制備、煤漿氣化和黑水處理。煤漿的制備可以說(shuō)是原料準(zhǔn)備階段，原料煤和水混合制備成- -食T109-定濃度的水煤漿,經(jīng)煤漿泵輸送至氣化爐,與管網(wǎng)來(lái)T115-PDi12的高壓氧氣通過(guò)氣化噴嘴進(jìn)人燃燒室充分混合,迅冷卻水FIC372Ty7 P12 FI3O0速氣化,生成以CO和H,為主的合成氣,進(jìn)入激冷AI03合成氣室冷卻后,至洗滌塔洗滌,得到粗煤氣;熔融的煤灰冷卻后結(jié)渣,經(jīng)破碎排人渣池;黑水經(jīng)兩級(jí)閃蒸分圖1 氣化爐工藝控制流程示意圖離,沉降過(guò)濾,得到固體濾液和清液,清液循環(huán)使用。2.2反應(yīng)機(jī)理煤漿的氣化是在氣化爐中發(fā)生的,氣化爐是整水煤漿加壓氣化制合成氣是發(fā)展我國(guó)煤化工工個(gè)德士古水煤漿氣化工藝流程中是重要的設(shè)備,氣業(yè)的一種比較先進(jìn)、適合國(guó)情的氣化工藝”。水煤化爐分成燃燒室和激冷室兩個(gè)部分。燃燒室是發(fā)生漿氣化爐屬氣流式反應(yīng)器,水煤漿噴人爐膛后在短劇烈氣化反應(yīng)的地方,溫度高達(dá)1 400 C ,因此必須短的5~7s內(nèi)就完成了蒸發(fā)煤的熱解揮發(fā)、燃燒和用多層耐火材料來(lái)保溫,以維持所需反應(yīng)溫度,并防中國(guó)煤化工e無(wú)加壓無(wú)催化止高溫使殼體變形;激拎室主要完成高溫合成氣及CNMH G熔融灰渣的冷卻。收桶日期:205-23(修改柵)圖1為氣化爐工藝控制流程示意圖,其中,人爐基金項(xiàng)目:上海市曙光計(jì)劃資助項(xiàng)目(03SG26)化工自動(dòng)化及儀表第33卷?xiàng)l件下,水煤漿與氣化劑(氧氣)通過(guò)噴嘴噴人爐.度,有時(shí)熱電偶會(huì)不能承受高溫而被燒壞,致使該原內(nèi),煤顆粒夾帶在氣流中,與氧氣發(fā)生部分氧化反件測(cè)量溫度誤差嚴(yán)重偏大。為了得到真實(shí)并且正確應(yīng),生成以Co和H2為有效組分的粗合成氣,總反的數(shù)據(jù),要合理地選擇數(shù)據(jù)的采集時(shí)間段,過(guò)早或過(guò)應(yīng)式可寫(xiě)為:遲的話都將會(huì)使模型產(chǎn)生較大的偏差,數(shù)據(jù)采樣選C.H, +m/202一→+ mCO +n/2H2(1)擇在爐子反應(yīng)前一-段時(shí)期,生成剛進(jìn)人穩(wěn)定期,爐膛氣化爐中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)可分為:溫度基本保持不變。氧化反應(yīng):焦化廠的數(shù)據(jù)庫(kù)是采用Wonderware 公司的In-C_H,0+(m- 1/2 +n/4)O,無(wú)全有化，mCO2 + n/2H,Odustrial SQLServer 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡,同+Q(2下位機(jī)(PLC,智能儀表等)進(jìn)行通信采集數(shù)據(jù),本文C_H,0+ (m-1)/202部分氧化mC0 +n/2H, +Q (3)的數(shù)據(jù)直接來(lái)自這-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),以4*爐為例,選擇某日8:00~ 20:00的數(shù)據(jù),每隔15 s采集- -次共煤的熱解或轉(zhuǎn)化反應(yīng):2880組,作為模型的訓(xùn)練和測(cè)試樣本,其中數(shù)據(jù)點(diǎn)C.H,0+(m- 1)H,0媒轉(zhuǎn)化.mC0+(m-1 + n/2)H,所對(duì)應(yīng)的位號(hào)如表1。-Q(4賀1 模型的輔助變及其對(duì)應(yīng)的位號(hào)C。H,0+(2m- 1)H20展特化+mCO2 + (2m-1 +n/2)H2變量名稱(chēng)位號(hào)變量名稱(chēng)位號(hào)-((5氧氣流量FC35415氣化爐壓差PDB5411C.H,0+ (m- 1)CO2城特化，(2m- 1)CO +n/2H2-Q(6氧氣壓力PB354102 氣化爐 出口工藝氣溫度T135420煤漿流量F354123工藝氣甲烷含量AI354038式中:Q一-反應(yīng)熱, 放熱為正,吸熱為負(fù)。煤漿壓力PI354064爐膛溫度TT35407上述反應(yīng)多為放熱反應(yīng),且是劇烈的放熱反應(yīng),因此氣化爐無(wú)需外供熱量。氣化反應(yīng)生成的煤氣其中氧煤比不是從現(xiàn)場(chǎng)直接采集得來(lái)的，而是中,主要含有H2、CO、CO2以及水蒸氣,另外還含有通過(guò)氧氣流量和煤漿流量之比計(jì)算得到的。少量的Ar、N2、CH,和H2S。從現(xiàn)場(chǎng)所采集的數(shù)據(jù)都不可避免地會(huì)受到各種2.3輔助變量的選取影響氣化爐的操作和氣化工藝指標(biāo)的因素很噪聲干擾,如流量這- -變量,可能存在比較大的噪聲多,包括水煤漿濃度煤漿流量、煤漿壓力、氧氣流干擾,本文采用小波方法濾波和平滑濾波的方法兩次去噪,得到需要的較為真實(shí)的數(shù)據(jù)。為了不使計(jì)量、氧氣壓力、氣化溫度氧煤比、氣化爐人爐煤量、算可能造成丟失信息和計(jì)算上的不穩(wěn)定,需要對(duì)該煤粉粒度、氣化壓力和原料煤煤種等。所以在選取數(shù)據(jù)進(jìn)行歸- -化處理,將所有數(shù)據(jù)歸-化到[0 1]軟測(cè)量輔助變量時(shí),要經(jīng)過(guò)對(duì)氣化爐反應(yīng)工藝過(guò)程之間,以改善算法的精度和計(jì)算的穩(wěn)定性。的分析,認(rèn)真地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,咨詢現(xiàn)場(chǎng)的工藝操作為了驗(yàn)證模型的泛化能力,連續(xù)每3組選取1人員,以便在選取輔助變量時(shí)有可靠的依據(jù)。組,共425組數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的樣本,驗(yàn)證模型的針對(duì)氣化反應(yīng)爐這一對(duì)象,從生產(chǎn)的實(shí)際需要范化能力。和工藝分析出發(fā),本著數(shù)量少而精、便于獲取和維2.5軟測(cè)模型的建立護(hù)、能滿足模型精度要求的原則,我們選取入爐氧氣2.5.1模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模流量、氧氣壓力、煤漿流量、煤漿壓力、氧煤比、氣化.模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用五層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),基于自適爐壓差、工藝氣甲烷含量、氣化爐出口工藝氣溫度作應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，我們將其轉(zhuǎn)化為自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理為輸人參考變量,爐膛溫度為輸出變量,即八輸人一系統(tǒng)ANFIS.由于ANFIS的良好性能,目前已經(jīng)有輸出建立軟測(cè)量模型。-些研究者直接用它建模15.4]。2.4數(shù)據(jù)采集 與處理在模型的結(jié)構(gòu)辨識(shí)中,采用減法聚類(lèi),這種方法焦化總廠德士古裝置共有四座氣化反應(yīng)爐(三僅從已知的輸人輸出數(shù)據(jù)中,通過(guò)多次選代計(jì)算數(shù)開(kāi)-.備),循環(huán)周期約25天。目前氣化爐中測(cè)量爐據(jù)點(diǎn)密度值,找出合理的聚類(lèi)中心,就能自動(dòng)確定模溫的設(shè)備熱電偶,反應(yīng)正常穩(wěn)定的情況下,熱電偶測(cè)糊規(guī)中國(guó)煤化工初始的模糊模量出的爐溫一般在1 300~1500 C。由于工況復(fù)到。雜,在爐膛反應(yīng)中后期易產(chǎn)生在熱電偶表面結(jié)渣的CNMHG,模型的辨識(shí)和.現(xiàn)象,這時(shí)熱電偶測(cè)量出的爐溫很低,有時(shí)只有幾百優(yōu)化中,當(dāng)模型的聚類(lèi)數(shù)或規(guī)則數(shù)已經(jīng)確定時(shí),影響第3期王新剛等.德士古氣化爐爐溫軟測(cè)量建模及其工程實(shí)現(xiàn)61●模型擬合精度和泛化能力的參數(shù)有聚類(lèi)中心、聚類(lèi)isg[x7,0. 1384 0. 1756]and x8 is g[x8,0. 1443半徑和后件參數(shù),本文中的聚類(lèi)中心和聚類(lèi)半徑采0.487]用減法聚類(lèi)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，模糊神經(jīng)模型的Theny=xl *4. 926+x2*( -2. 744) +x3 *參數(shù)優(yōu)化只局限于后件參數(shù)的優(yōu)化。對(duì)于參數(shù)的調(diào)( -8.022) +x4*3.412 +x5*( -7.863) +x6*整和優(yōu)化,固定前件參數(shù)值前向計(jì)算,利用最小二乘0.1745 +x7*(-1.434) +x8*( -1.009) +6.736 .辨識(shí)后件線性參數(shù),設(shè)E, = 1/2.(Y-y)2 (其中yRule12:Ifx1 is g[x1 ,0. 1180. 2845]and x2 is g為實(shí)際輸出;Y為期望輸出;E,為平方誤差函數(shù))。[x2,0.149 0.686]and x3 is g[x3 ,0.1975 0. 4721]把E,作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),即自適應(yīng)模糊粒子群算andx4 is g[x4,0. 1749 0. 7583]and x5 is g[ x5,法中的適應(yīng)度值,搜索最優(yōu)解。0.1965 0. 469]and x6 is g[ x6 ,0.1278 0. 5151]and x7經(jīng)過(guò)反復(fù)地調(diào)整聚類(lèi)半徑R ,最終得到在R =isg[x7,0. 194 0. 5893]and x8 is g[ x8 ,0. 1210.62]0.475時(shí),模型產(chǎn)生21條規(guī)則,該模型的估計(jì)能力和Theny=x1*( -0.4619) +x2 *4.737 +x3*泛化能力最好,結(jié)果見(jiàn)圖2。1. 852+x4*( -3.352) +x5*1. 523 + x6 * 0.08222模型輸出與原始數(shù)據(jù)比較曲線+x7*0.6072 +x8 *0.2172+( -2.541)2.5.2徑向基 函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( RBF)建模1365 t9 1360RBF是單隱層的前向網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)輸出枚值、基函13855數(shù)的中心、隱含單元數(shù)目需學(xué)習(xí)確定?；瘮?shù)的中1350 tMhwWM心可以用K-Means法競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)等方法獲得,網(wǎng)絡(luò)輸1345模型輸出曲線出權(quán)值可以采用正交最小二乘法OLS來(lái)實(shí)現(xiàn)。而13401 335原始輸出曲線網(wǎng)絡(luò)隱含層函數(shù)類(lèi)型要針對(duì)具體問(wèn)題選用不同的徑100 200 300 400 500 600 700 800向基函數(shù)。由于RBF網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法不存在局部樣本序列號(hào)最優(yōu)問(wèn)題,具有全局逼近性質(zhì),而且它的參數(shù)調(diào)整是圖2模型訓(xùn)練結(jié)果線性的,所以訓(xùn)練方法快速易行。此外,RBF網(wǎng)絡(luò)采其中部分規(guī)則如下:用局部逼近的方法,因而比BP網(wǎng)絡(luò)具有更好的適.Rule1 :Ifx1 is g[x1 ,0.09909 0.4531]and x2 is g應(yīng)性, RBF網(wǎng)絡(luò)在一定程度 上解決了BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練[x2 ,0. 16780. 4124]and x3 is g[ x3 ,0.1897 0. 5388]時(shí)間長(zhǎng)和存在局部最小的問(wèn)題,因而目前在建模研and x4 is g[x4,0. 1579 0. 4028]and x5 is g[x5,究中應(yīng)用很多I9.6]。采用這種方法建立德士古氣化0. 1816 0. 4477]and x6 is g[ x6 ,0.1632 0. 5035 ] and爐爐溫軟測(cè)量模型,在基函數(shù)半徑R = 0. 12時(shí)效果x7 isg[x7,0.177 0. 2512]and x8 is g[x8,0. 1764最好 ,其中最大誤差Error.. = 3. 9634,均方根誤差0. 3985]MSE = 1. 1103。仿真結(jié)果如圖3。Theny=xl *(-1.004) +2*3. 629+x3 *13703.244+x4*( -3.82) +x5 *3.686 + x6 * 0.01582+x7*(-0.3843) +x8*( -0.1027)+( -2.197)g 1360Rule5:Ifx1 is g[x1,0. 166 0.135]and x2 is g越1855[x2,0. 1659 0. 06012] and x3 is g[x3, 0. 21671350及13450. 3589]and x4 is g[x4,0. 1570. 142]and x5 is g[x5,-模型輸出曲線0. 1998 0.496]and x6 is g[ x6,0.179 0. 5423]and x7100 200 8300 400 500 600 700 800 900is g[x7,0. 152 0. 758] and x8 is g[ x8,0.16830.3761]83 模型訓(xùn)練結(jié)果Theny=x1 *6.282 +x2* ( -7.096) +x3 * .(-11.19) +x4 *6.963 +x5*(-11.1) +x6*(-2.5.3兩種方法的比較0. 4042) +x7*( -0.2188) +x8 *0. 1709 +9.262模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)建模方法和RBF建模方Rule8:Ifx1 is g[x1,0. 1350.7395]and x2 is g中國(guó)煤化工良好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的[x2 ,0.1661 0. 7082]and x3 is g[ x3 ,0.1396 0. 7393]E據(jù)完全相同,兩種網(wǎng)andx4 is g[x4,0. 1627 0. 6163]and x5 is g[x5,[HCNMHG0. 1577 0. 413]and x6 is g[ x6 ,0.1934 0. 4802 ]and x7由表2可以看出應(yīng)用FNN建立的軟測(cè)量模型62.化工自動(dòng)化及儀表第33卷比RBF網(wǎng)絡(luò)有更好的擬合性能。3.2歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)模塊表2兩種方法的仿真結(jié)果比較該模塊可以查詢某- -過(guò) 去時(shí)間段內(nèi)的計(jì)算結(jié)果模型EroruMSE(爐溫) ,歷史數(shù)據(jù)查詢界面上有歷史數(shù)據(jù)曲線,同模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3. 604 61. 1074時(shí)所對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)和時(shí)間以表格的形式顯示出RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4. 62031. 1103來(lái)。曲線和表格相輔相成,既簡(jiǎn)潔明了又清楚全面。3.3軟測(cè)量模型校正模塊3德士古軟測(cè)量 系統(tǒng)的工程實(shí)施爐溫軟測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于C/S( Client/Serv-該模塊主要是進(jìn)行軟測(cè)量模型的長(zhǎng)期校正,在er)思想，該軟件由兩部分組成:Matlab高級(jí)語(yǔ)言在運(yùn)行- -段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)模型計(jì)算值與現(xiàn)場(chǎng)儀表出現(xiàn)上位機(jī)上開(kāi)發(fā)的爐膛溫度軟測(cè)量系統(tǒng)和Visual Basic較大的偏差,可以調(diào)用該模塊,采集新的數(shù)據(jù)樣本重語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的人機(jī)友好界面。軟件系統(tǒng)的總體框圖見(jiàn)新訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。該模型的校J正既可以在線進(jìn)行也可以離線進(jìn)行。圖4。3.4輔助模塊>[ 爐溫軟測(cè)量系統(tǒng)該模塊主要是軟件的分級(jí)管理等--些輔助功能,為了滿足廠方的要求,防止不同的操作人員越級(jí)D|作。數(shù)據(jù)分析處理敏據(jù)庫(kù)J參數(shù)辨識(shí)使用該軟件,影響軟件的正常運(yùn)行,設(shè)計(jì)實(shí)行密碼保二個(gè)護(hù)功能,只有特定的管理員可以開(kāi)啟軟測(cè)量計(jì)算軟H數(shù)指庫(kù)人機(jī)顯示界面件,可以有效地防止他人濫用上位機(jī)。..---控制操作4結(jié)束語(yǔ)采用減法聚類(lèi)算法能夠獲得好的初始值,模糊圖4軟測(cè)量系統(tǒng)總體框圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,粒子群算法規(guī)則簡(jiǎn)單,編程該軟件包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軟測(cè)量系統(tǒng)兩大主實(shí)現(xiàn)容易,是一種很有潛力的優(yōu)化算法。本文對(duì)自要模塊。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,具有數(shù)據(jù)的采集和數(shù)適應(yīng)模糊粒子群算法的實(shí)際應(yīng)用做了有益的嘗試。據(jù)處理功能,本軟件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是以IndustrialSQL實(shí)踐證明效果很好,使得模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算大大實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源,采集得到中間數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在加快,能夠取得滿意的結(jié)果,泛化精度能滿足要求，變量數(shù)組中。軟測(cè)量所需要的現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)通過(guò)該提高了模型的精度。本文開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng),運(yùn)用VB數(shù)組進(jìn)行交換,并最終送到sQLServer關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。和Matlab兩大編程工具的優(yōu)點(diǎn),綜合數(shù)據(jù)采集技術(shù)數(shù)據(jù)處理包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的濾波、校正、奇異數(shù)據(jù)剔濾波估計(jì)以及軟測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)德士古氣化爐爐膛除模型參數(shù)的校正等。在軟測(cè)量系統(tǒng)中, Matlab軟溫度的在線軟計(jì)算。本項(xiàng)目在不增加設(shè)備投資的條測(cè)量模型計(jì)算模塊可以稱(chēng)為后臺(tái)模塊,以模型為基件下,通過(guò)工廠信息集成處理和先進(jìn)的監(jiān)控以及管礎(chǔ)的軟測(cè)量技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)高速數(shù)據(jù)采集、計(jì)算理軟件的開(kāi)發(fā),可以提高生產(chǎn)裝置的工藝操作水平和存儲(chǔ)的功能,把生產(chǎn)過(guò)程難以測(cè)量(如氣化爐爐膛和管理水平,充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的功溫度)的變量進(jìn)行模型推理出來(lái),替代經(jīng)常失效的溫能優(yōu)點(diǎn)。解決了生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題,具有十分度測(cè)量熱電偶器件,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的爐膛溫度進(jìn)行在重要的工程意義,并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。本軟線的檢測(cè)和顯示，提供給操作人員實(shí)時(shí)、合理、可靠件系統(tǒng)經(jīng)工程的投運(yùn)、調(diào)試和考核,已經(jīng)和工藝裝置的參考值。連續(xù)同步運(yùn)行。根據(jù)廠方有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)人員的要求,總參考文獻(xiàn):體上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以下功能界面模塊:實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線模[1]駱仲泱， 王勤輝,方夢(mèng)想,等.煤的熱電氣多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)及工程塊歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)模塊、軟測(cè)量模型校正模塊以及輔實(shí)例[ M].化學(xué)工業(yè)出版社,00.助模塊。王文西,李青,等. 德士古水煤漿氣化技術(shù)講義[Z].上海:上海焦化總廠19993.1 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線模塊[3] FELPE F.JULIO G. A Takaji; Sugeno Model wih Fuery Inputs該模塊采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新方法對(duì)德士古1' ~4*爐的實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行顯示，當(dāng)前兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間Vin中國(guó)煤化工[J]. Fuzy Selo段的數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線滾動(dòng)刷新,同時(shí)對(duì)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)、MHCNMH G[4] JANGJ on. nIr 15: ruppuve nerwors-Dnsco Fuzy Inference時(shí)間和數(shù)據(jù)的品質(zhì)以表格的形式動(dòng)態(tài)顯示在界面System[J]. IEEE Trans SMC ( S0118-9472), 1993,23(3):第3期王新剛等.德士古氣化爐爐溫軟測(cè)量建模及其工程實(shí)現(xiàn)665- 685.[6] RANK, ERHARD. Applcaion of Bayesian Trined RBF Net-[5]郭久楣. 反饋RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在建模和優(yōu)化中的應(yīng)用works to Nonlinear Time series Modeling[J]. Signal Proessing[D].上海:華東理工大學(xué),2003.(S0165-1684) ,2003 ,83:1393-1410.Modeling of Texaco Gasitfter Soft Measurement and Its Engineering ActualizationWANG Xin-gang ,SHI Hong-bo( Institute Rssearch of Automation，East China University of Science and Technology ，Shanghai 200237 ,China)Abstract:In light of the technical flow of coal gasification and demand of Texaco gasifier temperature soft measure-ment, many questions about modeling,such 8 selections of auxiliary variable , cllction and disposal of fields data,are discused. And the modeling of gasifer soft measurement is composed by two methods , which are fuzzy neural net-work and radial basic function network. Without increase of equipment , the technical operation and management levelcan be improved , through factory integrated information and advanced supervisal technology. The application resultsshow that the modeling method is exellent and the precision is high. The disadvantage of produce process caused bythe thermocouple burned out is eliminated.Key words: soft measurement ;modeling ;fuzzy neural network ;Texaco gasifier(上接第58頁(yè))方面的研究也正在展開(kāi),以設(shè)計(jì)適用于EAST托卡器精度的影響也很有限。馬克裝置的高精度、長(zhǎng)時(shí)間積分器。從上面的分析可以看出,VFC式積分器的積分參考文獻(xiàn):精度僅取決于VFC器件的性能,其它參與脈沖計(jì)量[1]童詩(shī)白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[ M].第2版.北京:高等教育出與數(shù)值計(jì)算的因素不會(huì)造成積分誤差的累積。因版社,1988.此,積分器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到VFC器件的選擇上來(lái)2] 楊智,等.PID控制器設(shè)計(jì)與參數(shù)整定方法綜述[J].化工自動(dòng)化及儀表,2005 ,32(5);1-7.了,這將有助于降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的難度,也有利3] 楊輝.基于DSP技術(shù)的長(zhǎng)時(shí)間無(wú)零漂數(shù)字積分器[D].合于簡(jiǎn)化對(duì)積分誤差的控制。肥:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所,2002.6結(jié)論4] Analog. AD7742 Dataheet [ B]. USA: Analg Devices Ine,基于電荷平衡式VFC的積分器系統(tǒng),利用較低99的成本和簡(jiǎn)單而又可靠的控制邏輯實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的隔5] Altera. EP1C6 Datasee[ B]. USA:Altena Intemational Limit-ed,2004.離和對(duì)輸入信號(hào)的積分運(yùn)算,同時(shí)也解決了因模擬[6] 張亮數(shù)字電路設(shè)計(jì)與Verilog HDL[ M].北京:人民郵電積分器溢出而造成的無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間積分的問(wèn)題。雖然出版社,2001.受器件工藝水平限制,VFC器件在信號(hào)輸人極性、響7] 潘松.SOPC技術(shù)實(shí)用教程[ M].北京:清華大學(xué)出版社，應(yīng)速度等方面還有一定 的局限性,但隨著微電子技2005.術(shù)的不斷進(jìn)步,該方案將逐步趨于完善。本所針對(duì)[8] 任愛(ài)鋒.基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[ M].西安:西安電雙積分型ADC和跨導(dǎo)放大器IVC102在積分器應(yīng)用子科技大學(xué)出版社,00.Isolated Long-pulse Integrator Based on Charge-balance VFCWEI Yong-qing'.2 ,XIE Ji-kang2 , WAN Bao-nian'(1. Arillery Academe of PLA ,Hefei 230031 ,China;2. Institute of Plasma Physics , Chinese Academy of Sciences , Hefei 230031 ,China)Abstract:The characteristic that all input errors of integrator will accumulate up with integration time causes long-pulse low-drift integrator becomes a design difficulty in the magnetism measurement system. In order to enbance theprecision of long-pulse integrator and meet the need of experimental environment , using a charge-balance VFC compo~nent instead of analog integrator which is made up of discrete components to design a high isolation long-pulse inte-grator. The design scheme and error source are described and anal中國(guó)煤化工inegration wihlow drift has been abtained.Key words:integrator ;chargeblance; VFC;high igolation ;long-puTYHCNMHG