TE过程

一．TE模型简介TE过程(TennesseeEastmanProcess)是一个实际化工过程的仿真模拟。它是由美国TennesseeEastman化学公司过程控制小组的J.J.Downs和E.F.Vogel提出的，被广泛的应用于过程控制技术的研究。这个过程模型首先是以FORTRAN源代码的形式提供给过程控制学界，主要描述了装置、物料和能量之间的非线性关系。TE模型主要可以被用来进行装置控制方案的设计，多变量控制，优化，模型预测控制，非线性控制，过程故障诊断，教学等。在TE模型上进行多工况自动切换系统的研究和开发，为后续的实际生产装置的多工况自动切换系统积累了一定的开发经验。由于这是一个仿实际生产装置的数学模型，所以在开发过程中和现场开发是有明显区别的，我们不用担心方案的设计会影响到实际的生产过程，可以放心的在其上面进行方案可行性和正确性的测试。整个过程如图;以下为TE过程的主要内容：1.五种进料，三种出料：TE生产过程主要由四种气态物料参与反应，分别为A、C、D和E，生产出两种产品G、H，并伴有一种副产品F，此外在产品的进料中含有少量的惰性气体B。整个过程主要由四种反应组成，反应方程式如下：A(g)+C(g)+D(g)→G(g)A(g)+C(g)+E(g)→H(g)A(g)+E(g)→F(liq)3D(g)→2F(liq)上述反应均是放热反应，且反应是不可逆的。反应的速率是与温度相关的一个函数。生产G产品时，对温度是非常灵敏的。相对于反应物浓度而言，这个反应可以近似被看作一阶反应。2.六种状态：TE过程生产模式模式G/H比率产品生产率150/507038kgh-1G和7038kgh-1H210/901048kgh-1G和12669kgh-1H390/1010000kgh-1G和1111kgh-1H450/50最大生产率510/90最大生产率690/10最大生产率3.5个单元：整个过程主要有五个操作单元组成：反应器、产品冷凝器、气液分离器、循环压缩机和汽提塔4.12个控制变量：5.41个测量变量：6.21种故障：此外，在TE过程1.3.3版本中，还有额外的故障类型除了可以通过设定原有故障，也可以通过改变设定点和改变负载来输出一些特定数据来检验我们的算法。二．模型运行1.模型故障的设置：模型本身自带28种故障，可以通过在输入变量disturbances中设置，如图：2..无故障运行结果如下：此时41个测量变量的值如下：前8小时稳态运行，第8小时引入故障3，可以得到下面一些图：