在线数据校正在甲醇工厂的应用

潘兆鸿¹，赵  霞²，朱建宁³，孙和芳³，刘宝卫²

(1.上海交大工业自动化工程研究中心，上海 200233；2.上海交通大学，上海 200233；

3.上海焦化有限公司，上海 200241)

       [摘  要] 包括甲醇在内的任何化工装置，无论总流率还是组分流率的测量数据都是不平衡的。过程测量数据的不平衡性严重影响了核算、监控和优化的效果。基于MES的数据校正系统开发成功并已在甲醇工厂投入在线运行。由于大多数组分数据由实验室提供，因此设计了1套同步在线校正流率数据和组分数据的架构。

       [关键词] 生产执行系统；数据校正；甲醇厂；过失误差甄别；数据同步

       [中图分类号] TP 274   [文献标识码] A   [文章编号] 1004-9932(2010)04-0004-04

1  数据校正技术的由来

       无论单个测量数据如何精确，由于有测量误差的存在和系统波动的原因，过程测量数据都是不平衡的。以如图1简单过程为例，各流股的流率数据见表1，其中6个流股(数字表示该流股的流率数据)的测量值应当满足如下4个关系式：1=2+3，2=4，3=5，4+5=6。然而．表中测量值并不满足其中任一关系式，而从测量值出发，由某种算法得到的校正值则完全满足了平衡的要求。

       对于化工过程，除了满足物理过程的流率平衡外，还要考虑基于元素守恒的组分平衡。测量值不能精确地符合化工过程的一些内在的物理化学规律，如物料平衡和热量平衡关系，化学反应计量关系等，这种现象称之为过程测量数据的不平衡性或不协调性(irreconcilability)。产生不协调的原因是测量误差，测量误差分为随机误差和过失误差两类，任何测量都有随机误差，过失误差通常是由测量仪表失灵、操作不稳定和系统泄漏引起的。不协调的过程数据给化工生产的核算、监控、优化和其他经营活动带来困难。20世纪90年代以来，随着DCS和MES技术的发展，过程数据校正已成为过程工业(石化、化工、冶金等)探索的一个重要领域。