1. 研究目的与意义
精馏是是石油化工生产过程中应用很广泛的一种传质过程，也是一个十分重要的环节。通过精馏，使混合物料中的各组分分离，分别达到规定的纯度。石化行业的生产过程主要是连续精馏，精馏塔是一个多输入多输出的多变量过程，内在机理比较复杂，干扰因素较多，动态响应较迟缓，变量之间相互关联，不同塔的工艺结构差别很大，而工艺对控制提出的要求又比较高，所以确定石化行业中精馏塔的控制方案是非常重要的课题。一个好的精馏塔控制方案应用于生产，既能保证产品的质量、产量，生产的安全，又能降低能耗，从而达到节能控制的目的。
如果能从过程控制的角度出发来改善塔的操作，达到改进产品质量，增加目标产品收率及降低能耗等诸目标的一个乃至全部，将可为企业带来可观的经济效益。事实上，精馏过程控制一直是控制理论界和控制工程界的重要研究课题。
目前，许多工业精馏塔的控制仍停留在几个参数(如：成分、蓄积量)的单同路控制水平。当过程出现大的负荷变化或者其它物料、能量方面的扰动时，常规单回路控制很难达到划望的控制效果．主耍依赖操作者手工操作，这不仅使操作人员劳动强度增大，而且对精馏塔的平稳操作很不利。随着dcs这种以微处理器为基础，把计算机技术、控制技术、通讯技术以及图形显示技术结合住一起的新型计算机控制系统的广泛应用．采用先进控制来解决过去用常规仪表无法处理的过程控制问题已经成为一种趋势。由于先进控制往往处理整个过程而非局部单变量系统，并能将过程系统专家知识结合到过程控制技术中，因而它可以获得更高的操作效率和经济效益。
2. 国内外研究现状分析
近年来，随着现代控制技术的不断发展，新型控制方案、控制算法不断出现，自动化控制技术工具也有了飞速发展，尤其是计算机在工业过程中的应用愈益广泛，使得在精馏过程的控制中新的控制方案不断涌现，如内回流、热焓控制、解耦控制、推断控制、节能控制、最优控制等。控制系统的品质指标也越来越高，使精馏塔的操作收到了明显的经济效益。国内外过程控制界针对过程工业的性质和特点，利用预测控制技术开发出一系列先进实用和有效的工程软件，并且在几百家大型炼油、石化、化工等企业中得到了较为广泛的应用，效果显著，投资回收期一般为1～1．5年。我国科技界和石化企业也积极开发和应用先进过程控制软件，且取得了较为显著的经济效益。
3. 研究的基本内容与计划
精馏过程是由精馏装置来实现的，精馏装置一般是由精馏塔、再沸器(重沸器)、冷凝冷却器、回流罐及回流泵等组成。常压精馏塔是炼油厂的龙头装置，除了塔顶采出汽油，塔底采出重油外，还有三个侧线采出，分别是：一线航空煤油、二线轻柴油、三线重柴油。在该塔中除塔顶回流外，中上部还有循环回流，将较低层塔板上的组分抽出冷却后，重新用泵打到上层塔板，以除去塔内部分热量。在两侧线之间，也的体积。循环回流还确保了物料量和能量的平衡与稳定。侧线产品从中间塔板抽出，它含有比该分割馏分更轻的组分，为了除去这些低沸点的物质，每一侧线产品在采出前都先被送往汽提塔，经过热蒸汽汽提除去低沸点组分后再采出。
精馏塔控制最直接的质量指标是产品的组分，但产品组分分析周期长，滞后严重，因而温度参数成了最常用的控制指标
精馏塔的控制目标是：在保证产品质量合格的前提下，使塔的回收率最高、能耗最低，即使总收益最大，成本最小。精馏过程是在一定约束条件下进行的。因此，精馏塔的控制要求可从质量指标、产品产量、能量消耗和约束条件四方面考虑
4. 研究创新点
本文以成都炼油厂气体分离袈置为工业实例．着重讨论如何CENTUMVP在DCS上实现精馏塔的先进控制。所采用的先进控制策略有热水温度、压力前馈控制，产品质量多变量控制和生产负荷模糊监督控制等。这些先进控制策略已在工业现场长期应用，取得良好效果。
成都石化公司气体分馏装置引进了日本横河公司生产的CENTUMVP系统，控制器采用windowsVista为操作平台，可实现多窗口、多画面、灵活操作，具有高度的稳定性及安全性，并具有完整的过程控制数据采集和监视功能，为先进控制的投用提供了硬件基础。
