多牌號并行生產(chǎn)裝置的調(diào)度優(yōu)化是流程工業(yè)中一類重要的問題。合理的生產(chǎn)調(diào)度方案能降低生產(chǎn)成本、節(jié)約能源,提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。對生產(chǎn)系統(tǒng)建立有效的調(diào)度模型、尋求適當?shù)那蠼夥椒�、得到合理的�?yōu)化調(diào)度方案,是解決調(diào)度問題的必要環(huán)節(jié)。本文以工業(yè)多牌號并行精餾塔系統(tǒng)為研究對象,建立了一個基于混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)的調(diào)度模型,為實際生產(chǎn)提供最優(yōu)的調(diào)度方案,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。研究內(nèi)容總結(jié)為以下幾個方面:1.建立調(diào)度適用的精餾塔代理模型。精餾塔嚴格機理模型能準確地描述過程特性,但呈現(xiàn)大規(guī)模、高度非線性的特征,用于調(diào)度模型中會使得求解困難。因此,需將機理模型進行適度簡化。首先對各個精餾塔建立穩(wěn)態(tài)嚴格機理模型,用工業(yè)數(shù)據(jù)對模型進行校驗。在此基礎(chǔ)上,通過機理模型生成在各種不同條件下的最佳操作點數(shù)據(jù)。最后,應(yīng)用這些數(shù)據(jù),建立具有適度精度的精餾塔代理模型。2.建立多牌號并行精餾塔系統(tǒng)的調(diào)度優(yōu)化模型。基于離散時間表達建立了MILP模型,描述了生產(chǎn)過程中的各種操作約束,包括物料平衡、精餾塔生產(chǎn)過程的模態(tài)描述、切換過程描述、邊界條件,以總的操作成本最小化作為目標函數(shù)。3.分析調(diào)度優(yōu)化實例結(jié)果。首先,針對實際問題進行了優(yōu)化求解;接著,將優(yōu)化求解結(jié)果與兩種啟發(fā)式調(diào)度方案進行對比分析;然后,討論了離散化步長對最終結(jié)果的影響;最后,將基于精餾塔穩(wěn)態(tài)代理模型的調(diào)度結(jié)果與嚴格機理模型的結(jié)果進行比較,論證了計算結(jié)果的準確性。最后,總結(jié)了全文的研究內(nèi)容,并對多牌號并行精餾塔系統(tǒng)調(diào)度問題的后續(xù)工作進行展望。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ053.5;O221.4
【部分圖文】：

邐精餾Ｏ?邐產(chǎn)品逡逑圖１．１多牌號并行精餾塔系統(tǒng)示意圖逡逑如圖１．１所示的多牌號并行精餾塔系統(tǒng)，在實際生產(chǎn)中，不同的塔的操作特逡逑性會有所不同，工廠調(diào)度人員應(yīng)該考慮如何充分利用裝置的特點，合理分配生產(chǎn)逡逑任務(wù)，盡可能降低生產(chǎn)成本。針對此問題，傳統(tǒng)的啟發(fā)式調(diào)度方法有兩種，在文逡逑中分別稱為“按時分配”調(diào)度方法和“按塔分配”方法。逡逑１逡逑

圖１．２（ｂ）按時分配調(diào)度甘特圖逡逑在“按塔分配”調(diào)度方法中，每一個精餾塔在整個調(diào)度周期中只生產(chǎn)一種牌逡逑號的產(chǎn)品。如圖１．３（ａ）所示，在整個生產(chǎn)時間段ｔ0？ｔ內(nèi)，塔Ｉ只生產(chǎn)Ｐ，，塔ＩＩ逡逑只生產(chǎn)Ｐ２，塔ＩＩＩ只生產(chǎn)Ｐ３。每種牌號的產(chǎn)品被指定到特定的一個塔上進行生產(chǎn)，逡逑并且每個精餾塔在一個生產(chǎn)時間段，最多只能生產(chǎn)一種牌號的產(chǎn)品，相應(yīng)的甘特逡逑圖如圖１．３（ｂ）所示。逡逑Ｉ邋—￣？邋ｐ邋）逡逑ｎ邋；■逡逑１邐３邐Ｋ逡逑ｔ0邐＾邐Ｔ’逡逑圖１．３（ａ）按塔分配調(diào)度示意圖逡逑２逡逑

圖１．２（ｂ）按時分配調(diào)度甘特圖逡逑在“按塔分配”調(diào)度方法中，每一個精餾塔在整個調(diào)度周期中只生產(chǎn)一種牌逡逑號的產(chǎn)品。如圖１．３（ａ）所示，在整個生產(chǎn)時間段ｔ0？ｔ內(nèi)，塔Ｉ只生產(chǎn)Ｐ，，塔ＩＩ逡逑只生產(chǎn)Ｐ２，塔ＩＩＩ只生產(chǎn)Ｐ３。每種牌號的產(chǎn)品被指定到特定的一個塔上進行生產(chǎn)，逡逑并且每個精餾塔在一個生產(chǎn)時間段，最多只能生產(chǎn)一種牌號的產(chǎn)品，相應(yīng)的甘特逡逑圖如圖１．３（ｂ）所示。逡逑Ｉ邋—￣？邋ｐ邋）逡逑ｎ邋；■逡逑１邐３邐Ｋ逡逑ｔ0邐＾邐Ｔ’逡逑圖１．３（ａ）按塔分配調(diào)度示意圖逡逑２逡逑

【參考文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 祝鈴鈺;復(fù)雜分離過程模擬與優(yōu)化中的若干問題研究[D];浙江大學;2009年

本文編號：2815407