精馏塔的能控制毕业设计说明书.docVIP

毕业设计 题 目：精馏塔节能控制方案的设计与实施 姓 名： 陈双 学 号： 0904160102 指导教师(职称)： 陈国平(副教授) 专 业： 自动化(过程自动化方向) 班 级： 2009级01班 所 在 学 院： 电气信息学院 2013年5月目 录 摘 要 ……………………………………………………………………………………..… II Abstract …………………………………………………………………………………... III 第一章 绪论……………………………………………………………………………… 1 1.1 精馏塔概述………………………………………………………………………… 1 1.2 PLC概述………………………………………………..………………………………..4 第二章 方案设计……………………………………………………………………………...7 2.1 对象特性分析………………………………………………………………………..….7 2.2 控制目标的实现问题……………………………………………………………..…...11 2.3 控制方案的实施……………………………………………………………………….13 第三章 硬件设计…………………………………………………………………………23 3.1 PLC的硬件结构……………………………………………………………………..…23 3.2 PLC的选型…………………………………………………………………………..…24 3.2 仪表的选型………………………………………………………………………..…...25 第四章 软件设计…………………………………………………………………………….27 4.1 STEP7软件编程……………………………………………………………………..…27 4.2 控制方案的编程实现……………………………………………………………..…...30 总 结 ….……………………………………………………..………………………….…...35 致 谢 …….……………………………………………………..…………………………... 37 参考文献 …….………………..………………………………..…………………………39 附录一 ……………………...………………………………..………………………….…...41 附录二 …...………………………………..………………………….….…………………..49 附录三 …...………………………………..………………………….….…………………..51 摘 要 本次设计的对象为精馏塔，要求在保证乙醇精馏所得产品的质量指标合格的前提下实现乙醇分馏过程的节能控制。根据精馏塔的对象特性和乙醇精馏过程的控制目标及要求，通过选取乙醇精馏过程中的不同参数为被控变量以实现相应的控制，本次设计共设计出了两套不同的控制方案。这两套控制方案均包含针六个控制模块，这些模块分别对应于精馏塔不同部分控制要求。这些控制模块中用到的控制策略有串级控制、前馈—反馈控制、反馈控制。其中，方案一有五个控制模块为串级控制系统、一个模块为前馈—反馈控制系统，方案二有四个控制模块为串级控制系统、一个控制模块为前馈—反馈控制系统、一个控制模块为反馈控制系统。将这两套控制方案进行分析，比较二者对产品质量指标和节能指标控制的理论效果，得出最优控制方案。然后用S7-300软件对控制方案进行编程实现及功能仿真以确认分析结果。 关键词：节能控制；串级控制；前馈—反馈控制；反馈控制；可编程逻辑控制器 Abstract The design is aimed at energy-saving control for the rectifying tower of the ethanol fractionation process, premise which the quality indicators of the product from the ethanol distillation must be satisfied. According to the properties of the rectifying tower and the control objectives and requirements there