聚合釜压力控制方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本技术涉及石油化工技术领域，特别涉及一种聚合釜压力控制方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.在聚合反应过程中，需要对聚合釜压力进行控制以保证聚合反应的正常进行。
3.在相关技术中，聚合釜压力的控制是通过设定各个反应时间段的目标压力变化率，对聚合釜的水阀开度进行控制，以使得聚合釜中的压力变化率达到该目标压力变化率。
4.然而，由于聚合反应在实际生产中并非一个稳定的过程，相关技术中，在进行目标压力变化率的设定时，无法根据聚合反应的实际情况对目标压力变化率进行调节，使得聚合反应过程的自控性较差。
5.

技术实现要素：
数据
6.本技术关于一种聚合釜压力控制方法、装置、计算机设备及存储介质，可以实现根据聚合反应的实际情况对目标压力变化率进行调节，提高聚合反应过程的自控性。该技术方案如下：
7.一方面，提供了一种聚合釜压力控制方法，所述方法包括：
8.响应于对聚合釜的压力控制进入第一阶段，以第一指定比例的水阀开度控制所述聚合釜的压力变化率；所述第一阶段是以压力变化率为控制对象来对所述聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段；
9.响应于所述压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过比例、积分、微分pid控制方式控制所述水阀开度，所述目标压力变化率是基于第一控制时间、当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值计算所得的；所述第一控制时间是指以所述第一指定比例的水阀开度控制所述聚合釜的压力变化率的时间；所述压力变化率设定值用以表示所述第一阶段所能达到的最大压力变化率；所述控制方式切换条件包括，所述第一控制时间超过第一时间阈值以及所述压力变化率小于或等于预设比例的所述压力变化率设定值中的至少一种。
10.响应于所述压力控制达到阶段切换条件，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，所述第二阶段是以聚合釜压力为控制对象来对所述聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
11.在一种可能的实现方式中，所述响应于所述压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式控制所述水阀开度，包括：
12.响应于所述压力控制达到控制方式切换条件，以所述目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式结合补偿控制方式控制所述水阀开度，所述补偿控制方式是指以所述压力变化率与所述目标压力变化率之间的差值为补偿对所述水阀开度进行调节。
13.在一种可能的实现方式中，所述阶段切换条件包括以下两种情况中的至少一种：
14.所述聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值；以及，
15.所述水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长。
16.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
17.响应于基于所述聚合釜压力大于或者等于设定的所述压力阈值，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置所述第二阶段的控制对象的控制目标为所述压力阈值；
18.响应于基于所述水阀开度大于预设的所述第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置所述第二阶段的控制对象的控制目标为所述水阀开度满足所述阶段切换条件时的聚合釜压力。
19.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
20.响应于所述压力控制进入所述第二阶段，开启水阀控制阶段，所述水阀控制阶段是指通过pid控制方式控制所述水阀开度，以达到所述水阀控制阶段的控制对象的控制目标；所述第二阶段包括水阀控制阶段以及回收阀控制阶段；
21.响应于所述水阀开度较所述第一水阀开度阈值高出预设阈值，且持续第二指定时长，判断所述压力控制是否达到回收阀开启条件；所述回收阀开启条件包括所述聚合釜压力大于设定的所述压力阈值，以及所述压力变化率大于所述目标压力变化率中的至少一种；
22.响应于所述压力控制达到所述回收阀开启条件，进入回收阀控制阶段，所述回收阀控制阶段是指通过pid控制方式控制回收阀的开度，以达到回收阀控制阶段控制对象的控制目标，所述回收阀控制阶段的控制目标是所述压力控制达到所述回收阀开启条件时的聚合釜压力。
23.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
24.响应于所述回收阀的开度小于指定回收阀开度阈值，关闭所述回收阀，返回所述水阀控制阶段。
25.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
26.响应于所述水阀开度小于第二水阀开度阈值，且持续第三指定时长，结束所述第二阶段，返回所述第一阶段。
27.另一方面，提供了一种聚合釜压力控制装置，所述装置包括：
28.第一控制模块，用于响应于对聚合釜的压力控制进入第一阶段，以第一指定比例的水阀开度控制所述聚合釜的压力变化率；所述第一阶段是以压力变化率为控制对象来对所述聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段；
29.第二控制模块，用于响应于所述压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过比例、积分、微分pid控制方式控制所述水阀开度，所述目标压力变化率是基于第一控制时间、当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值计算所得的；所述第一控制时间是指以所述第一指定比例的水阀开度控制所述聚合釜的压力变化率的时间；所述压力变化率设定值用以表示所述第一阶段所能达到的最大压力变化率；所述控制方式切换条件包括，所述第一控制时间超过第一时间阈值以及所述压力变化率小于或等于预设比例的所述压力变化率设定值中的至少一种。
30.第三控制模块，用于响应于所述压力控制达到阶段切换条件，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，所述第二阶段是以聚合釜压力为控制对象
来对所述聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
31.在一种可能的实现方式中，所述第二控制模块，用于响应于所述压力控制达到控制方式切换条件，以所述目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式结合补偿控制方式控制所述水阀开度，所述补偿控制方式是指以所述压力变化率与所述目标压力变化率之间的差值为补偿对所述水阀开度进行调节。
32.在一种可能的实现方式中，所述阶段切换条件包括以下两种情况中的至少一种：
33.所述聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值；以及，
34.所述水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长。
35.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
36.第一设置模块，用于响应于基于所述聚合釜压力大于或者等于设定的所述压力阈值，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置所述第二阶段的控制对象的控制目标为所述压力阈值；
37.第二设置模块，用于响应于基于所述水阀开度大于预设的所述第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长，控制所述压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置所述第二阶段的控制对象的控制目标为所述水阀开度满足所述阶段切换条件时的聚合釜压力。
38.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
39.水阀控制阶段开启模块，用于响应于所述压力控制进入所述第二阶段，开启水阀控制阶段，所述水阀控制阶段是指通过pid控制方式控制所述水阀开度，以达到所述水阀控制阶段的控制对象的控制目标；所述第二阶段包括水阀控制阶段以及回收阀控制阶段；
40.回收阀开启条件判断模块，用于响应于所述水阀开度较所述第一水阀开度阈值高出预设阈值，且持续第二指定时长，判断所述压力控制是否达到回收阀开启条件；所述回收阀开启条件包括所述聚合釜压力大于设定的所述压力阈值，以及所述压力变化率大于所述目标压力变化率中的至少一种；
41.回收阀控制阶段开启模块，用于响应于所述压力控制达到所述回收阀开启条件，进入回收阀控制阶段，所述回收阀控制阶段是指通过pid控制方式控制回收阀的开度，以达到回收阀控制阶段控制对象的控制目标，所述回收阀控制阶段的控制目标是所述压力控制达到所述回收阀开启条件时的聚合釜压力。
42.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
43.回收阀关闭模块，用于响应于所述回收阀的开度小于指定回收阀开度阈值，关闭所述回收阀，返回所述水阀控制阶段。
44.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
45.返回模块，用于响应于所述水阀开度小于第二水阀开度阈值，且持续第三指定时长，结束所述第二阶段，返回所述第一阶段。
46.另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包含处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现本技术实施例中提供的聚合釜压力控制方法。
47.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，可读存储介质中存储有至少一条指
令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述本技术实施例中提供的聚合釜压力控制方法。
48.另一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的聚合釜压力控制方法。
49.本技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
50.通过基于聚合反应的第一阶段(过渡控制阶段)中以指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率的时间，结合当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值，共同计算在过渡控制阶段所需要到达的目标压力变化率，进而对过渡控制阶段的水阀开度进行控制，当压力控制达到阶段切换条件时，结束第一阶段，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段(恒压控制阶段)，使得在聚合釜压力控制的过程中，可以基于聚合反应的反应情况实时对目标压力变化率进行调节，从而使得目标压力变化率的取值更符合当前情况，从而提高了聚合反应的自控性。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1示出了本技术一示例性实施例示出的相关技术中的控制逻辑的示意图；
53.图2示出了本技术一示例性实施例示出的相关技术中过渡控制阶段水阀控制趋势示意图；
54.图3示出了本技术一示例性实施例示出的聚合釜压力控制方法的流程图；
55.图4示出了本技术一示例性实施例示出的聚合釜压力控制方法的流程图；
56.图5示出了本技术一示例性实施例示出的过渡控制阶段与恒压控制阶段的压力控制的逻辑示意图；
57.图6示出了本技术一示例性实施例提供的过渡控制阶段控制趋势图；
58.图7示出了本技术一示例性实施例示出的基于本技术的聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段水阀控制趋势图；
59.图8示出了本技术一示例性实施例提供的聚合釜压力控制装置的方框图；
60.图9是根据一示例性实施例示出的计算机设备的结构框图；
61.图10是根据一示例性实施例示出的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
62.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
63.首先，对本技术实施例中涉及的名词进行简单的介绍：
64.1)聚合反应
65.聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程。在工程上，聚合流程可以是间歇式的，聚合反应的工序可以包括投料、升温、过渡、恒压、高压回收和喷料六个阶段。
66.在工程上，聚合反应主要通过聚合釜(polymerizer)进行，聚合釜是用于制备高分子化合物的主要设备，一般是立式圆柱形高压釜，带有夹套，以便通入蒸汽或冷水来加热或冷却。
67.聚合反应收到温度的影响，一般而言，聚合釜内的温度越高，聚合反应的反应速率越快，聚合釜内的温度越低，聚合反应的反应速率越慢；因此，通过控制水阀开度控制循环冷却水流量，可以对聚合釜内的温度进行调节，进而对聚合釜内的聚合反应的反应速率进行调节。
68.2)pid(proportionak integral and differential，比例、积分和微分)控制
69.pid控制是工业过程控制领域应用最早使用最广泛的控制策略，pid具有结构简单、可靠性高，对模型误差具有鲁棒性，易于操作的优点，被广泛应用于冶金、化工、电力、轻工和机械等工业过程中。
70.在相关技术中，对于聚合反应的过渡控制阶段以及恒压控制阶段的控制是采用顺序控制的方式进行的，图1示出了本技术一示例性实施例示出的相关技术中的控制逻辑的示意图，如图1所示，该控制逻辑为：在过渡控制阶段主要以压力变化率为控制对象，聚合釜升温结束后，由于压力变化率很高，因此在设定时间内循环水阀开度恒定为80％，当压力变化率降至过渡控制阶段的正常区间后，循环水阀开度由过渡前馈系数、实际压力变化率和目标压力变化率所决定。过渡前馈系数实际就是放大系数，实际压力变化率为控制对象，目标压力变化率使用二维折线表插值运算得出，二维折线表输入值见表1，其中x为实际过渡时间与设定过渡时间的比值，y为x值对应的目标压力变化率。因此，过渡控制阶段的控制实际上就是压力变化率的偏差比例控制。过渡控制阶段的压力变化率理论上为正值，因此聚合釜压力呈上涨趋势，当聚合釜压力p(聚合釜压力)达到设定值physet时，满足过渡控制至恒压控制的转移条件，从而进入恒压控制。恒压控制为稳态控制，控制对象为聚合釜压力，采用pid控制，直至聚合反应结束。
71.表1
72.[0073][0074]
在上述控制过程中，由于过渡控制阶段中对目标压力变化率的确定是通过二维折线表的方式进行确定的，虽然二维折线表的输入值可以修改，但每次修改过后都需要重新下装，从而使得目标压力变化率的修改不及时，无法根据实际情况进行实时调整，且由于目标压力变化率直接受到过渡时间设定值的影响，而聚合反应的反应速率无法准确预知，从而导致过渡时间的设定难度加大，从而使得水阀开度的控制不准确，由此会对聚合反应造成影响，从而影响单釜生产周期以及单釜转化率；如表1所示，若过渡控制阶段的聚合反应速率比预想的快，使得聚合釜内的压力变化率迅速达到目标压力变化率，但设置的时间尚未达到下一个预设的比例要求，从而导致目标压力变化率维持在上一个预设比例所对应的目标压力变化率的取值，由此会导致过渡后期聚合反应失控；而若过渡控制阶段前期的聚合反应速率比预想的慢，会导致水阀频繁开关，图2示出了本技术一示例性实施例示出的相关技术中过渡控制阶段水阀控制趋势示意图，如图2所示，在水阀控制的过程中，由于过渡控制阶段前期的聚合反应比预想的慢，使得在聚合反应前期聚合釜内的压力变化率无法及时达到目标压力变化率，为使得聚合釜压力达到目标压力变化率，则需要频繁开关水阀，控制聚合釜温度，以促进聚合反应的进行，然而频繁开关水阀会导致对水阀机械结构的过度损耗，从而减少水阀的使用寿命。
[0075]
同时，在上述控制过程中，恒压控制阶段控制的恒压压力始终保持设定的压力阈值，无法自动调整，从而导致该方法在应对不同反应程度的聚合反应时，适应性较差。
[0076]
图3示出了本技术一示例性实施例示出的聚合釜压力控制方法的流程图，该方法可以应用于计算设备中，该计算机设备可以实现为终端或者服务器，如图1所示，该聚合釜压力控制方法包括：
[0077]
步骤310，响应于对聚合釜的压力控制进入第一阶段，以第一指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率，该第一阶段是以压力变化率为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
[0078]
在实际生产过程中，聚合反应工序控制逻辑包括投料、升温、过渡、恒压、高压回收和喷料六个阶段，其中，在升温控制阶段之后进入过渡控制阶段时，由于在升温控制阶段聚合反应已被激活，并开始放热，使得聚合釜内的温度和压力发生变化；为控制聚合釜内的温度和压力，需要通过使用循环冷却水对聚合反应进行控制，从而控制聚合釜内的压力变化
率，以使得聚合釜压力缓慢上升，直至聚合釜压力达到恒压压力设定值(即设定的压力阈值)，则从过渡控制阶段过渡到恒压控制阶段。
[0079]
阀门开度用以表示流体的流量，通常以百分比的形式表示，阀门开度越大，流体流量越大，阀门开度越小，流体流量越小，在本技术实施例中，阀门可以是水阀和回收阀，其中，水阀开度用以表示循环冷却水的流量，回收阀开度用以表示对聚合釜中的液相化学原料进行气化的程度，两者均用于对聚合釜进行撤温冷却，从而对聚合釜中聚合反应的反应程度进行控制。
[0080]
在一种可能的实现方式中，水阀开度对应的第一指定比例是由聚合釜控制人员根据实际需求进行设置的。
[0081]
在一种可能的实现方式中，该第一阶段是指是上述过渡控制阶段，即从升温控制阶段转移到恒压控制阶段的中间阶段。
[0082]
步骤320，响应于压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式控制水阀开度，该目标压力变化率是基于第一控制时间、当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值计算所得的；该第一控制时间是指以第一指定比例的水阀开度控制压力的时间；该压力变化率设定值用以表示第一阶段所能达到的最大压力变化率，该控制方式切换条件为在第一时间阈值内压力变化率小于或等于预设比例的压力变化率设定值。
[0083]
在一种可能的实现方式中，响应于对聚合釜的压力控制是基于在第一时间阈值内压力变化率小于或者等于压力变化率设定值的比例阈值，进入第一阶段中以pid控制方式进行水阀开度控制的，该第一控制时间的取值为水阀开度保持第一指定比例的时间。
[0084]
当在第一时间阈值内压力变化率小于或者等于压力变化率设定值的比例阈值，表示在该时间段内，利用水阀开度可以有效地对聚合釜内的聚合反应的反应程度进行控制，从而进入通过pid控制水阀开度，进而控制聚合釜压力缓慢上升的阶段。
[0085]
在一种可能的实现方式中，预设比例的压力变化率设定值，是由聚合釜设备控制人员基于实际需求进行设置的。
[0086]
在获取到第一控制时间后，基于第一控制时间，当前的聚合釜压力以及压力变换率设定值对当前的目标压力变化率进行计算，也就是说，目标压力变化率是随着聚合釜内聚合反应的进行而改变，水阀开度保持第一指定比例的时间长度越长，表示在该时间段内聚合反应的反应程度越强；水阀开度保持第一指定比例的时间长度越短，表示在该时间段内聚合反应的反应程度越弱，也就是说，基于水阀开度保持第一指定比例的时间的长短，可以判断聚合反应的强烈程度。
[0087]
步骤330，响应于压力控制达到阶段切换条件，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，该第二阶段是以聚合釜压力为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
[0088]
在一种可能的实现方式中，聚合釜压力控制的第二阶段是指，控制聚合釜压力保持为目标聚合釜压力的阶段，即该第二阶段对应于上述的恒压控制阶段。
[0089]
综上所述，本技术实施例提供的聚合釜压力控制方法，通过基于聚合反应的第一阶段(过渡控制阶段)中以指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率的时间，结合当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值，共同计算在过渡控制阶段所需要到达的目标压力变
化率，进而对过渡控制阶段的水阀开度进行pid控制，当压力控制达到阶段切换条件时，结束第一阶段，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段(恒压控制阶段)，使得在聚合釜压力控制的过程中，可以基于聚合反应的反应情况实时对目标压力变化率进行调节，从而使得目标压力变化率的取值更符合当前情况，从而提高了聚合反应的自控性。
[0090]
图4示出了本技术一示例性实施例示出的聚合釜压力控制方法的流程图，该方法可以由计算机设备执行，该计算机设备可以是终端或者服务器，如图4所示，该方法包括：
[0091]
步骤410，响应于对聚合釜的压力控制进入第一阶段，以第一指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率，该第一阶段是以压力变化率为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
[0092]
该第一阶段为聚合反应的过渡控制阶段，当计算机设备控制对聚合釜的压力控制进入第一阶段时，表示聚合反应的上一阶段已结束，即聚合反应的升温控制阶段已结束，获取聚合反应上一阶段结束后进入第一阶段时的聚合釜压力为拐点压力。
[0093]
在升温控制阶段前期，由于传热温差较大，聚合釜压力变化率偏高；升温控制阶段中期，随着聚合釜温度上升，传热温差逐渐减小，聚合釜压力变化率减小；升温后期，聚合反应逐步被激活，反应热逐步释放，聚合釜压力变化率开始逐步升高，当聚合釜压力与压力变化率均达到设定值时，升温控制阶段结束。
[0094]
升温控制阶段结束后进入过渡控制阶段，由于过渡控制阶段中聚合反应已激活并开始放热，聚合釜压力变化率很高，远大于预设比例的压力变化率设定值(本技术以该预设比例为50％进行说明)，在上述情况下，需要通过控制水阀开度处于第一指定比例来对聚合釜进行撤温冷却，防止因聚合反应升温速率过快所导致的聚合反应难以控制的结果；该第一指定比例的水阀开度可以设置为80％的水阀开度。
[0095]
由于在聚合釜压力控制的第一阶段，聚合釜压力处于上升状态，随着聚合釜压力逐渐靠近设定的压力阈值，压力变化率逐渐变小，也就是说对于过渡控制阶段而言，当聚合釜压力等于拐点压力时的压力变化率，是该阶段内的最大压力变化率，即此时的压力变化率即为压力变化率设定值。通过设置压力变化率设定值可以控制聚合反应由升温控制阶段进入过渡控制阶段的时机。
[0096]
在一种可能的实现方式中，压力变化率设定值是基于上一次聚合釜反应状态进行设置的。
[0097]
步骤420，响应于压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式，结合补偿控制方式控制水阀开度，该补偿控制方式是指以压力变化率与目标压力变化率之间的差值为补偿对水阀开度进行调节。
[0098]
在一种可能的实现方式中，该目标压力变化率是基于第一控制时间，当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值计算所得的，计算公式如下：
[0099][0100]
其中，probj表示目标压力变化率，pr
set
表示压力变化率设定值，physet表示压力阈值，p表示聚合釜压力，p5set1表示拐点压力，ttt表示第一时间阈值，tt4表示第一控制时间，0.2表示聚合釜压力与压力阈值之间的偏差，聚合釜压力与压力阈值之间的偏差的数值
会随着聚合釜压力的变化而变化，当0.2减小为0时，则聚合釜压力等于压力阈值，在对聚合釜的压力控制的过渡控制阶段中，聚合釜压力满足p5set1＜p＜physet，当聚合釜压力达到设定的压力阈值时，聚合反应效率最高。
[0101]
由上述公式可知，目标压力变化率随着聚合釜压力的升高而减小，在对聚合釜压力进行控制的第一阶段中，当控制方式切换到pid控制方式时，只需控制人员修改压力变化率设定值，即可实现目标压力变化率的人工可调，其他数据均可以根据实际的聚合反应实时获取。
[0102]
在一种可能的实现方式中，通过pid控制方式，结合补偿控制方式控制水阀开度，表现为：
[0103]
水阀开度＝pid(probj) k1×
(pr-probj)
[0104]
其中，k1表示压力变化率补偿系数，pid(probj)表示以目标压力变化率为控制目标对水阀开度进行pid控制，pr表示压力变化率。通过设置补偿控制方式使得当聚合反应指标偏离目标值时，对聚合反应进行修正，从而使得聚合反应更加灵敏，控制曲线更加平稳。
[0105]
步骤430，响应于压力控制达到阶段切换条件，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，该第二阶段是以聚合釜压力为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
[0106]
在一种可能的实现方式中，该阶段切换条件包括聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值，以及，水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长中的至少一种。
[0107]
上述阶段切换条件的设置可以有效解决单釜生产周期较长的问题，其中，聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值，表示聚合釜内的聚合反应较弱；而水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长，则表示聚合釜内的聚合反应正常进行，在上述情况下进入恒压控制阶段，可以解决聚合反应速率较低或者维持正常反应时，单釜生产周期较长的问题。在一种可能的实现方式中，响应于基于聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置第二阶段的控制对象的控制目标为压力阈值；
[0108]
响应于基于水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置第二阶段的控制对象的控制目标为水阀开度满足阶段切换条件时的聚合釜压力。
[0109]
在一种可能的实现方式中，压力控制的第二阶段包括水阀控制阶段以及回收阀控制阶段。
[0110]
基于上述说明，在一种可能的实现方式中，响应于压力控制进入第二阶段，开启水阀控制阶段，该水阀控制阶段是指通过pid控制方式控制水阀开度，以达到水阀控制阶段的控制对象的控制目标；
[0111]
响应于水阀开度大于第一水阀开度阈值，且持续第二指定时长，判断压力控制是否到达回收阀开启条件；该回收阀开启条件包括聚合釜压力大于设定的压力阈值，以及压力变化率大于目标压力变化率中的至少一种；
[0112]
响应于压力控制达到回收阀开启条件，进入回收阀控制阶段，该回收阀控制阶段是指通过pid控制方式控制回收阀的开度，以达到回收阀控制阶段的控制对象的控制目标，
该回收阀控制阶段的控制目标是压力控制达到回收阀开启条件时的聚合釜压力。
[0113]
在一种可能的实现方式中，在水阀控制阶段的前期，保持第二指定比例的水阀开度，以控制聚合釜压力；
[0114]
响应于保持第二指定比例的水阀开度的时长超过第二时间阈值，通过pid控制方式控制水阀开度，以达到水阀控制阶段控制对象的控制目标。
[0115]
在一种可能的实现方式中，响应于保持第二指定比例的水阀开度的时长超过第二时间阈值，通过pid控制方式，结合以压力变化率为补偿的补偿控制方式，控制水阀开度，表现为：
[0116]
水阀＝pid(psv) k1×
pr
[0117]
其中，psv表示水阀控制阶段的控制对象的控制目标，即聚合釜压力的目标聚合釜压力。
[0118]
在水阀控制阶段，响应于水阀开度较第一水阀开度阈值高出预设阈值，且持续第二指定时长，判断压力控制是否达到回收阀开启条件，其中该回收阀开启条件包括：聚合釜压力大于设定的压力阈值，以及压力变化率大于目标压力变化率中的至少一种；
[0119]
也就是说，当水阀开度较第一水阀开度阈值高出x时，且持续第二指定时长时，根据聚合釜压力判断压力控制是否需要进入回收阀控制阶段，若此时聚合釜压力大于设定的压力阈值，则进入回收阀控制阶段；或者，若聚合釜压力小于设定的压力阈值，但压力变化率大于目标压力变化率，也进入回收阀控制阶段，即上述两个条件满足其中一个即可开启回收阀控制阶段。
[0120]
基于不同的条件进入回收阀控制阶段后，回收阀控制阶段的控制对象的控制目标也不同，在一种可能的实现方式中，响应于基于聚合釜压力大于设定的压力阈值，计算机设备控制压力控制进入回收阀控制阶段，设置回收阀控制阶段的控制对象的控制目标为该压力阈值，以减少反应中途的气相化学原料的回收量；
[0121]
响应于基于压力变化率大于目标压力变化率，计算机设备控制压力控制进入回收阀控制阶段，设置回收阀控制阶段的控制对象的控制目标为满足回收阀开启条件时的聚合釜压力值。
[0122]
在一种可能的实现方式中，在回收阀开启时，赋予回收阀初始回收阀开度值，同时将水阀以及侧阀完全打开。其中，侧阀是水阀的补水阀，用以增加循环水的水流量，从而协助循环冷却水进行撤温。
[0123]
在一种可能的实现方式中，在回收阀控制阶段，响应于回收阀的开度小于指定回收阀开度，关闭回收阀，并返回水阀控制阶段，利用循环水阀控制聚合反应。该指定回收开度阈值用以表示回收阀能起到撤温作用的最小阀值。
[0124]
在一种可能的实现方式中，当压力控制的第二阶段中的水阀开度小于第二水阀开度阈值，且持续第三指定时长，结束压力控制的第二阶段，返回压力控制的第一阶段。
[0125]
在一种可能的实现方式中，计算机设备控制压力控制在第一阶段与第二阶段之间进行循环，直至聚合釜中的搅拌电流达到设定电流值，且聚合釜底达到设定的底温设定值，聚合反应结束，由于在恒压控制阶段，会伴随着大量的液相化学原料转化为相应的聚合物，连续由液相转变为固相，由此会导致聚合釜搅拌电流逐渐升高，同时随着液相化学原料的大量消耗，当聚合反应快结束时，聚合釜底部温度开始上升，因此，当搅拌电流和聚合釜底
温均达到设定值时，判断为聚合反应结束。
[0126]
在一种可能的实现方式中，在聚合釜的压力控制的第一阶段中，当第一控制时间大于第一时间阈值时，压力变化率仍大于预设比例的压力变化率设定值，即说明聚合釜中聚合反应强烈，利用水阀无法对聚合反应进行控制，提前进入压力控制的第二阶段，利用回收阀控制实现对聚合反应的控制。
[0127]
综上所述，本技术实施例提供的聚合釜压力控制方法，通过基于聚合反应的第一阶段(过渡控制阶段)中以指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率的时间，结合当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值，共同计算在过渡控制阶段所需要到达的目标压力变化率，进而对过渡控制阶段的水阀开度进行控制，当压力控制达到阶段切换条件时，结束第一阶段，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段(恒压控制阶段)，使得在聚合釜压力控制的过程中，可以基于聚合反应的反应情况实时对目标压力变化率进行调节，从而使得目标压力变化率的取值更符合当前情况，从而提高了聚合反应的自控性。
[0128]
以聚丙烯的生产过程为例，图5示出了本技术一示例性实施例示出的过渡控制阶段与恒压控制阶段的压力控制的逻辑示意图，图5中涉及聚丙烯的过渡控制以及恒压控制。如图5所示，在聚丙烯的生产过程中，从升温控制阶段进入过渡控制阶段后，在过渡控制的前期，使用第一指定比例的水阀开度将压力变化率控制在过渡控制阶段的合理范围，如图5所示，第一指定比例的水阀开度为80％，过渡控制处于前期的判断标准为进入过渡控制的时间长度(t1)小于第一时间阈值(300s)且实际压力变化率(pr)大于预设比例(50％)的压力变化率设定值(pr
set
/2)，过渡控制的前期之后，以pid控制为主导，以压力变化率的差值作为补偿输出，其控制目标为随聚合釜压力变化而变化的目标变化率(pr
obj
)，其中目标变化率的计算过程请参考图4所示实施例中的相关过程，此处不再赘述。在过渡控制阶段，若聚合釜压力大于设定的压力阈值(physet)，则进入恒压控制，此时将该压力阈值获取为恒压压力(psv＝physet)；若聚合釜压力小于该压力阈值，但水阀开度大于第一水阀开度阈值(hyfw)，且持续时间(t2)大于第一指定时长(tt1)，也进入恒压控制，此时将当前的聚合釜压力获取为恒压压力(psv＝p)。
[0129]
在恒压控制阶段，即指聚合釜压力达到设定的压力阈值，聚合反应程度最高。通过使用水阀和回收阀联合控制的方法，控制聚合釜压力为恒压压力；在恒压控制阶段的前期采用水阀控制，恒压控制阶段的后期采用回收阀控制；在水阀控制阶段，在第二时间阈值(30s)内，保持第二指定比例(100％)的水阀开度，以控制聚合釜压力，第二时间阈值后，以pid控制为主导，以压力变化率作为补偿输出，控制聚合釜压力保持恒压压力，即水阀控制阶段的控制对象的控制目标。在恒压控制过程中，若水阀开度较第一水阀开度阈值高出预设阈值(10％)，且持续第二指定时长(tt2)，则根据聚合釜压力判断压力控制是否需要进入回收阀控制阶段，若此时聚合釜压力(p)大于设定的压力阈值(physet)，则进入回收阀控制阶段，此时将该压力阈值获取为回收阀控制压力(回收阀控制阶段的控制对象的控制目标)；若压力变化率大于目标压力变化率，则将当前的聚合釜压力获取为回收阀控制压力。
[0130]
在回收阀控制阶段，进入回收阀控制时，赋予回收阀初始回收阀开度值(5％)，同时将水阀以及侧阀完全打开，为减少反应中途的丙烯回收量，当聚合釜压力大于设定的压力阈值时，回收阀控制压力为该压力阈值，当聚合釜压小于设定的压力阈值且压力变化率为目标压力变化率的50％时，对回收阀控制压力进行重新赋值，从而让聚合反应时的聚合
釜压力缓慢向设定的压力阈值靠近。若回收阀开度小于指定回收阀开度(4％)，则关闭回收阀，返回水阀控制阶段，利用循环水阀控制聚合反应；当恒压控制阶段中水阀开度小于第二水阀开度阈值(gdfw)且持续第三指定时长(tt3)时，结束恒压控制阶段，返回至过渡控制阶段，聚合反应在过渡控制阶段、恒压控制阶段之间循环，直至搅拌电流上升以及聚合釜底温升高的设定值，确定聚合反应结束。图6示出了本技术一示例性实施例提供的过渡控制阶段控制趋势图，曲线a部分是基于相关技术中聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段控制趋势曲线，曲线b部分是基于本技术中的聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段控制趋势曲线，如图6所示，相关技术中的聚合釜压力上升趋势相较于本技术中的聚合釜压力上升趋势较不稳定，存在聚合釜压力迅速升高后回落的现象，说明相关技术中的聚合釜压力控制较不稳定，而如图6中的b曲线所示的基于本技术的聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段控制趋势图可以看出，利用本技术控制的聚合釜压力变化趋势较为稳定，对聚合釜内的聚合反应控制良好。
[0131]
图7示出了本技术一示例性实施例示出的基于本技术的聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段水阀控制趋势图，如图7所示的水阀控制曲线710，相较于图2所示的基于相关技术中聚合釜压力控制方法绘制的过渡控制阶段的水阀控制趋势图中的水阀控制曲线210，水阀控制曲线710较为稳定，没有出现水阀频繁开关的现象，由此表示本技术所提供的聚合釜压力控制方法，利用pid进行水阀开度控制，可以减少聚合反应过程中对水阀的频繁开关，从而延长了水阀的使用寿命。
[0132]
图8示出了本技术一示例性实施例提供的聚合釜压力控制装置的方框图，该装置应用于计算机设备中，如图8所示，该装置包括：
[0133]
第一控制模块810，用于响应于对聚合釜的压力控制进入第一阶段，以第一指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率；该第一阶段是以压力变化率为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段；
[0134]
第二控制模块820，用于响应于压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过比例、积分、微分pid控制方式控制水阀开度，该目标压力变化率是基于第一控制时间、当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值计算所得的；该第一控制时间是指以第一指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率的时间；该压力变化率设定值用以表示第一阶段所能达到的最大压力变化率；该控制方式切换条件包括，该第一控制时间超过第一时间阈值以及压力变化率小于或等于预设比例的压力变化率设定值中的至少一种；
[0135]
第三控制模块830，用于响应于压力控制达到阶段切换条件，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，该第二阶段是以聚合釜压力为控制对象来对聚合釜中的聚合反应进行控制的阶段。
[0136]
在一种可能的实现方式中，该第二控制模块820，用于响应于压力控制达到控制方式切换条件，以目标压力变化率为控制目标，通过pid控制方式结合补偿控制方式控制水阀开度，该补偿控制方式是指以压力变化率与目标压力变化率之间的差值为补偿对水阀开度进行调节。
[0137]
在一种可能的实现方式中，该阶段切换条件包括以下两种情况中的至少一种：
[0138]
该聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值；以及，
[0139]
该水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长。
[0140]
在一种可能的实现方式中，该装置还包括：
[0141]
第一设置模块，用于响应于基于聚合釜压力大于或者等于设定的压力阈值，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置第二阶段的控制对象的控制目标为压力阈值；
[0142]
第二设置模块，用于响应于基于水阀开度大于预设的第一水阀开度阈值，且持续第一指定时长，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段，设置第二阶段的控制对象的控制目标为水阀开度满足阶段切换条件时的聚合釜压力。
[0143]
在一种可能的实现方式中，该装置还包括：
[0144]
水阀控制阶段开启模块，用于响应于压力控制进入第二阶段，开启水阀控制阶段，该水阀控制阶段是指通过pid控制方式控制水阀开度，以达到水阀控制阶段的控制对象的控制目标；该第二阶段包括水阀控制阶段以及回收阀控制阶段；
[0145]
回收阀开启条件判断模块，用于响应于水阀开度较第一水阀开度阈值高出预设阈值，且持续第二指定时长，判断压力控制是否达到回收阀开启条件；该回收阀开启条件包括聚合釜压力大于设定的压力阈值，以及压力变化率大于目标压力变化率中的至少一种；
[0146]
回收阀控制阶段开启模块，用于响应于压力控制达到回收阀开启条件，进入回收阀控制阶段，该回收阀控制阶段是指通过pid控制方式控制回收阀的开度，以达到回收阀控制阶段控制对象的控制目标，该回收阀控制阶段的控制目标是压力控制达到回收阀开启条件时的聚合釜压力。
[0147]
在一种可能的实现方式中，该装置还包括：
[0148]
回收阀关闭模块，用于响应于回收阀的开度小于指定回收阀开度阈值，关闭回收阀，返回水阀控制阶段。
[0149]
在一种可能的实现方式中，该装置还包括：
[0150]
返回模块，用于响应于水阀开度小于第二水阀开度阈值，且持续第三指定时长，结束第二阶段，返回第一阶段。
[0151]
综上所述，本技术实施例提供的聚合釜压力控制装置，应用于计算机设备中，通过基于聚合反应的第一阶段(过渡控制阶段)中以指定比例的水阀开度控制聚合釜的压力变化率的时间，结合当前的聚合釜压力以及压力变化率设定值，共同计算在过渡控制阶段所需要到达的目标压力变化率，进而对过渡控制阶段的水阀开度进行控制，当压力控制达到阶段切换条件时，结束第一阶段，控制压力控制进入以目标聚合釜压力为控制目标的第二阶段(恒压控制阶段)，使得在聚合釜压力控制的过程中，可以基于聚合反应的反应情况实时对目标压力变化率进行调节，从而使得目标压力变化率的取值更符合当前情况，从而提高了聚合反应的自控性。
[0152]
图9是根据一示例性实施例示出的计算机设备900的结构框图。该计算机设备可以是用于执行本技术实施例所提供的聚合釜压力控制方法的服务器，所述计算机设备900包括中央处理单元(central processing unit，cpu)901、包括随机存取存储器(random access memory，ram)902和只读存储器(read-only memory，rom)903的系统存储器904，以及连接系统存储器904和中央处理单元901的系统总线905。所述计算机设备900还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(input/output系统，i/o系统)906，和用于存储操作系统913、应用程序914和其他程序模块915的大容量存储设备907。
[0153]
所述基本输入/输出系统906包括有用于显示信息的显示器908和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备909。其中所述显示器908和输入设备909都通过连接到系统总线905的输入输出控制器910连接到中央处理单元901。所述基本输入/输出系统906还可以包括输入输出控制器910以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器910还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
[0154]
所述大容量存储设备907通过连接到系统总线905的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元901。所述大容量存储设备907及其相关联的计算机可读介质为计算机设备900提供非易失性存储。也就是说，所述大容量存储设备907可以包括诸如硬盘或者只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
[0155]
不失一般性，所述计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括ram、rom、可擦除可编程只读寄存器(erasable programmable read only memory，eprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、闪存或其他固态存储其技术，cd-rom、数字多功能光盘(digital versatile disc，dvd)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器904和大容量存储设备909可以统称为存储器。
[0156]
根据本技术的各种实施例，所述计算机设备900还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机设备900可以通过连接在所述系统总线905上的网络接口单元911连接到网络912，或者说，也可以使用网络接口单元911来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
[0157]
所述存储器还包括一个或者一个以上的程序，所述一个或者一个以上程序存储于存储器中，中央处理器901通过执行该一个或一个以上程序来实现图3图4或图5所示的方法的全部或者部分步骤。
[0158]
本领域技术人员可以理解，在上述一个或多个示例中，本技术实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
[0159]
图10是根据一示例性实施例示出的计算机设备1000的结构框图。该计算机设备1000可以用于执行本技术实施例所提供的聚合釜压力控制方法的终端。
[0160]
通常，计算机设备1000包括有：处理器1001和存储器1002。
[0161]
处理器1001可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1001可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程
逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器1001可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1001还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0162]
存储器1002可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1002还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1002中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器1001所执行以实现本技术中方法实施例提供的方法。
[0163]
在一些实施例中，计算机设备1000还可选包括有：外围设备接口1003和至少一个外围设备。处理器1001、存储器1002和外围设备接口1003之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口1003相连。具体地，外围设备包括：射频电路1004、显示屏1005、摄像头组件1006、音频电路1007、定位组件1008和电源1009中的至少一种。
[0164]
在一些实施例中，计算机设备1000还包括有一个或多个传感器1010。该一个或多个传感器1010包括但不限于：加速度传感器1011、陀螺仪传感器1012、压力传感器1013、指纹传感器1014、光学传感器1015以及接近传感器1016。
[0165]
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构并不构成对计算机设备1000的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
[0166]
在一示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集的存储器，上述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集可由处理器执行以完成上述图3、图4或图5任一实施例所示的方法的全部或者部分步骤。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是rom、ram、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0167]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中所示的聚合釜压力控制方法的全部或部分步骤。
[0168]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其他实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0169]
应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。