一种用于糊树脂聚合过程恒温控制的方法及系统与流程

本发明涉及温度控制，尤其涉及一种用于糊树脂聚合过程恒温控制的方法及系统。

背景技术：

1、糊树脂聚合工艺，是指将引发剂、氯乙烯等原料按照一定配比加入聚合釜，使原料在聚合釜内进行反应生成糊树脂产品。在开始反应之后，需通过控制在聚合釜换热盘管内通入不同温度的换热介质来提供热量和带走多余热量，以保证聚合反应温度稳定。

2、糊树脂在生产过程中，因糊树脂聚合周期较长，反应时热量释放不均衡，在聚合釜恒温反应控制阶段，现有控制系统难以实现换热介质的精准利用，夹套换热介质存在过度调节，需冷源、热源、循环水三者间频繁切换方可满足物料温度平衡，上述三种换热介质存在较大的能量差异，且应用不同缓蚀剂减缓设备腐蚀，频繁切换导致冷热源混合，造成能量的浪费，温度的波动也会对生产中产品的质量造成影响。

3、中国专利公开号cn108268070a公开了一种恒温设备的恒温控制系统，包括温度传感器、制冷装置、加热装置、控制端、处理模块、判断模块和通信模块。本发明所提供的恒温控制系统，采用温度传感器实时监测恒温设备的温度并与预设温度范围的上下限进行比较，当监测温度高于预设温度范围上限时启动制冷装置对恒温设备降温；当监测温度低于预设温度范围下限时启动加热装置对恒温设备升温。控制端可远程修改各类工作参数及控制制冷或制热，如监测温度超出预设温度范围即将监测到的温度信息传送到控制端，便于工作人员掌握实时情况。

4、由此可见，上述发明存在以下问题：控制过程单一，仅根据温度与预设温度范围的上下限比较进行降温和升温，系统稳定性不高。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种用于糊树脂聚合过程恒温控制的方法及系统，用以克服现有技术中控制过程单一导致的系统稳定性比较低的问题。

2、为实现上述目的，一方面，本发明提供一种用于糊树脂聚合过程恒温控制的系统，包括：

3、数据监测模块，其用以实时监测聚合釜内若干预设点位的温度、循环泵出口的温度以及聚合釜内的气压；

4、数据库，其与所述数据监测模块相连，用以存储所述数据监测模块监测到的各温度、气压数据及对应的监测时间点；

5、温度预测模块，其与所述数据库相连，用以对所述聚合釜内的气压变化情况是否符合预设标准进行判定，以及基于判定符合预设标准的结果，根据所述聚合釜内若干预设点位的温度对聚合釜内未来目标时间点的温度进行预测，以得到预测温度；

6、数据处理模块，其分别与所述温度预测模块以及所述数据库相连，用以根据所述预测温度以及所述循环泵出口的当前温度确定循环泵内的温度调整量，并根据所述温度调整量确定阀门调整方式，包括冷水阀门、热水阀门以及循环水阀门的调整方式；

7、阀门调整模块，其与所述数据处理模块相连，用以根据数据处理模块确定的所述阀门调整方式分别调整冷水阀门、热水阀门以及循环水阀门的阀门开度；

8、修正模块，其与所述数据库相连，用以根据未来预设时长内所述聚合釜内若干预设点位的温度变化情况修正各阀门开度。

9、进一步地，所述温度预测模块，包括：

10、气压判定子模块，其与所述数据库相连，用以对所述聚合釜内的气压变化情况是否符合预设标准进行判定；所述预设标准为单位时间内所述聚合釜内的气压变化量大于预设变化量阈值；

11、预警温度确定子模块，其分别与所述气压判定子模块以及所述数据库相连，用以在所述气压判定子模块判定所述聚合釜内的气压变化情况符合预设标准时，根据所述聚合釜内各预设点位的温度确定预警温度；

12、预测温度确定子模块，其与所述预警温度确定子模块相连，用以根据所述预警温度对应的预设点位的历史温度对聚合釜内未来目标时间点的温度进行预测，以得到预测温度。

13、进一步地，所述数据处理模块，包括：

14、热交换温度确定子模块，其与所述温度预测模块相连，用以根据所述预测温度以及标准反应温度确定热交换温度；

15、温度调整量确定子模块，其分别与所述热交换温度确定子模块以及所述数据库相连，用以根据所述热交换温度以及所述循环泵出口的当前温度确定循环泵内的温度调整量；

16、阀门调整方式确定子模块，其与所述温度调整量确定子模块相连，用以根据所述温度调整量与预设调整量阈值进行比对，并根据比对结果确定阀门调整方式，包括冷水阀门、热水阀门以及循环水阀门的调整方式。

17、进一步地，所述修正模块，包括：

18、温度分析子模块，其与所述数据库相连，用以根据对未来预设时长内所述聚合釜内若干预设点位的温度变化情况进行分析，以确定各预设点位的温度变化特征值；

19、数据比对子模块，其与所述温度分析子模块相连，用以根据各所述温度变化特征值与预设温度特征值进行比对，根据比对结果确定目标温度变化特征值；

20、修正子模块，其与所述数据比对子模块相连，用以根据所述目标温度变化特征值对应的预设点位在目标时间点的温度确定目标温度，并将目标温度与所述预测温度进行比对，根据比对结果修正各阀门开度。

21、进一步地，所述修正子模块包括：

22、修正分析单元，其与所述数据比对子模块相连，用以将所述目标温度变化特征值对应的预设点位与所述预测温度对应的预设点位进行比对，并根据比对结果确定目标温度；

23、修正单元，其与所述修正分析单元相连，用以将目标温度与预测温度进行比对，根据比对结果修正各阀门开度。

24、进一步地，所述修正分析单元根据比对结果确定目标温度，包括：

25、修正分析单元基于所述目标温度变化特征值对应的预设点位与所述预测温度对应的预设点位一致的比对结果，将所述目标温度变化特征值对应的预设点位在目标时间点的温度确定为目标温度；

26、修正分析单元基于所述目标温度变化特征值对应的预设点位与所述预测温度对应的预设点位不一致的比对结果，根据所述目标温度变化特征值对应的预设点位在目标时间点的温度与预设温度系数确定目标温度。

27、进一步地，所述预警温度确定子模块基于所述气压判定子模块判定所述聚合釜内的气压变化情况符合预设标准的结果，将所述聚合釜内各预设点位的温度与预设温度阈值的差值中的最大差值对应的预设点位的温度确定为预警温度。

28、进一步地，所述阀门调整方式确定子模块基于所述温度调整量小于0的比对结果，根据温度调整量的绝对值与预设调整量阈值的差值与第二预设差值的比对结果确定所述阀门调整方式为第一调整方式或第二调整方式；

29、所述阀门调整方式确定子模块基于所述温度调整量大于0的比对结果，根据温度调整量的绝对值与预设调整量阈值的差值与第二预设差值的比对结果确定所述阀门调整方式为第三调整方式或第四调整方式；

30、其中，所述第一调整方式为调整冷水阀门和循环水阀门的阀门开度，保持热水阀门关闭；所述第二调整方式为调整循环水阀门的阀门开度，保持冷水阀门和热水阀门关闭；所述第三调整方式为调整热水阀门和循环水阀门的阀门开度，保持冷水阀门关闭；所述第四调整方式为调整循环水阀门的阀门开度，保持冷水阀门和热水阀门关闭。

31、进一步地，所述温度分析子模块根据未来预设时长内所述聚合釜内各预设点位的后一个相邻时间点的温度差值与前一个相邻时间点的温度差值的比值确定各预设点位的温度变化特征值。

32、另一方面，本发明还提供一种恒温控制方法，包括：

33、步骤s1，获取聚合釜内若干预设点位的温度、循环泵出口的温度以及聚合釜内的气压；

34、步骤s2，根据所述聚合釜内若干预设点位的温度以及气压数据对聚合釜内未来目标时间点的温度进行预测，以得到预测温度；

35、步骤s3，根据所述预测温度以及所述循环泵出口的当前温度确定循环泵内的温度调整量，并根据所述温度调整量确定阀门调整方式，包括冷水阀门、热水阀门以及循环水阀门的调整方式；

36、步骤s4，根据所述阀门调整方式分别调整冷水阀门、热水阀门以及循环水阀门的阀门开度；

37、步骤s5，根据未来预设时长内所述聚合釜内若干预设点位的温度变化情况修正各阀门开度。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明温度预测模块通过根据聚合釜内的气压变化情况进行判定，能够实时确定聚合釜内的反应变化。通过对聚合釜内未来目标时间点的温度进行预测，能够对后续调整阀门提供依据，以避免多次调整带来的能量浪费。数据处理模块根据预测温度以及循环泵出口的当前温度确定温度调整量，并根据温度调整量确定阀门调整方式，能够提高阀门调整的准确性，避免频繁切换导致冷热源混合，造成能量的浪费。修正模块根据未来预设时长内聚合釜内若干预设点位的温度变化情况修正各阀门开度，能够实现聚合釜内的恒温控制，提高聚合过程的稳定性。

39、进一步地，本发明温度预测模块包括气压判定子模块、预警温度确定子模块以及预测温度确定子模块，通过确定预警温度，并根据预警温度对应的预设点位的历史温度对聚合釜内未来目标时间点的温度进行预测，能够提高温度预测的准确性，以及提高预测效率。

40、进一步地，本发明数据处理模块包括热交换温度确定子模块、温度调整量确定子模块以及阀门调整方式确定子模块，通过确定热交换温度能够准确确定温度调整量，同时避免多次调整造成后续能量浪费。

41、进一步地，本发明修正模块包括温度分析子模块、数据比对子模块以及修正子模块，通过确定各预设点位的温度变化特征值能够准确反映各预设点位的温度变化情况，以此确定的目标温度变化特征值能够反映聚合釜内的温度变化情况，通过目标温度与预测温度的比对结果修正各阀门开度，能够提高调整的准确性，进一步保证聚合釜内恒温控制的稳定性。

42、进一步地，本发明修正子模块包括修正分析单元以及修正单元，修正分析单元通过将目标温度变化特征值对应的预设点位与预测温度对应的预设点位进行比对确定目标温度，能够提高目标温度的准确性，从而提高修正各阀门开度的准确性。

43、进一步地，本发明阀门调整方式确定子模块通过根据温度调整量与0以及与预设调整量阈值的关系确定阀门调整方式，能够根据冷水、热水以及循环水的能量差异实现聚合釜内恒温控制，避免频繁切换阀门导致的能量浪费。