RELIANCE ELECTRIC 1MI4000

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自动化系统结构

二 稳态实时优化

实时优化是根据所得到的各种信息，利用计算机自动地周期性地完成优化计算，并将优参数值直接送到先进控制器作为设定。实时优化通常采用严格的非线性过程模型、工厂约束和当前的经济信息来在线大化生产过程经济效益。目标函数往往对于经济指标直接相关，如产品的质量和数量的提高，原料和能量消耗的降低等。实时优化实际上是稳态仿真的扩展应用。模块4描述主要利用稳态物料平衡、热量平衡，有时也用动量平衡来描述，模型初可能是为工艺设计而开发的，采用SQP方法求解。用传统的实时优化方法描述乙烯工厂通常需要几十万个变量，显然，求解这样大规模的优化问题需要较多的计算时间。典型的执行周期包括：

（1）稳态侦破：保证装置处于合理的稳态，这样当前工艺数据可被用来建立工艺初始状态。

（2）数据校正与参数估计：目的是校正工艺数据和确定模型参数，以好地拟合上一步中建立的工艺状态。对现场实测数据要首先侦破那些由于仪表的故障或系统泄漏引起的大误差，将其删除，然后用热量及质量平衡计算来校正随机误差。这样处理过的数据称为“精练数据”，方可作为模型的输入。

（3）对上两步建立的模型进行优化求解。

（4）一致性检查。将优化结果下传到先进控制前进行一致性检查，以确保完成优化计算后的工艺状态与第一步建立的初始状态没有大的出入。

图2为稳态实时优化软件内部各模块的执行顺序。基于稳态机理模型的实时优化软件的典型代表有Aspen Tech公司的RTO、Invensys公司的ROMEO和Honeywell公司的Profit Max。在新的发展方面，Aspen Tech RTO和InvensysROMEO均将序惯模块法和面向方程的求解方法进行了整合。

变频器控制回路的抗干扰措施

由于主回路的非线性（进行开关动作），变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其他装置产生的干扰，造成变频器自身和周边设备无法正常的工作。因此，变频器在安装使用时，对控制回路采取抗干扰措施。

1．变频器的基本控制回路

变频器同外部进行信号交流的基本回路有模拟与数字两种：①4～20mA电流信号回路（模拟）；

1～5V/0～5V电压信号回路（模拟）。②开关信号回路，变频器的开停指令、正反转指令等（数字）。外部控制指令信号通过上述基本回路导入变频器，同时干扰源也在其回路上产生干扰电势，以控制电缆为媒体入侵变频器。

2．干扰的基本类型及抗干扰措施

(1)静电耦合干扰：指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。

措施：加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径40倍以上时，干扰程度就不大明显。

在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。

(2)静电感应干扰：指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小，控制电缆形成的闭环面积和干扰电缆与控制电缆间的相对角度。

措施：一般将控制电缆与主回路电缆或其他动力电缆分离铺设，分离距离通常在30cm以上（低为10cm），分离困难时，将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合间距越小，铺设的路线越短，抗干扰效果越好。

(3)电波干扰：指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。

措施：同(1)和(2)所述。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏蔽，屏蔽用铁箱要接地。

(4)接触不良干扰：指变频器控制电缆的电接点及继电器接触不良，电阻发生变化在电缆中产生的干扰。

措施：对继电器采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆应定期做拧紧加固处理。

(5)电源线传导干扰：指各种电气设备从同一电源系统获得供电时，由其他设备在电源系统直接产生电势。

措施：变频器的控制电源由另外系统供电，在控制电源的输入侧装设线路滤波器或隔离变压器，且屏蔽接地。

(6)接地干扰：指机体接地和信号接地。对于弱电压电流回路及任何不合理的接地均可诱发干扰，比如设置两个以上接地点，接地处会发生电位差，产生干扰。

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