过程控制酮苯塔进料温度前馈反馈控制课设.doc

目 录 1引言 1 2 铜苯塔温度控制系统设计 2 2.1 铜苯塔的控制目标 2 2.2铜苯塔的主要干扰因素 2 2.3 控制方案的确定 2 2.3.1铜苯塔变量的分析 3 2.3.2铜苯塔被控变量选取 3 2.3.3操纵变量的选取 4 2.4 控制仪表的选型 5 2.4.1 检测变送器的选择 5 2.4.2控制器的选择 7 2.4.3 执行器的选择 9 2.4.4电—气转换器 11 2.5 控制器控制规律的确定和正反作用确定 12 2.5.1控制规律的选取 12 2.5.2正反作用的确定 13 2.6 控制器的参数整定 13 3 铜苯塔温度控制过程分析 14 4总结 15 5 谢辞 16 6 参考文献 17 1引言 铜苯塔是回收腊液溶剂的主要设备，一般为圆柱形，内部装有供气液分离器的塔板和填料。铜苯塔的控制直接影响到工厂产品的质量、产量和能量的消耗，因此铜苯塔的自动控制长期以来一直受到人们的高度重视。铜苯塔是一个多输入多输出的对象，它有多级塔板组成，内在机理复杂，对控制要求较高。这些都给自动控制带来一定的困难，同时各塔工艺结构特点千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的特点，进行自动控制方案设计和研究。在本次的课题中铜苯塔的控制最终目标是：在保证产品质量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使总收益最大。 铜苯过程是一个复杂的传质传热过程，表现为：过程变量多，被控变量多，可操纵变量也多；过程动态和机理复杂，例如，非线性、时变、关联；控制方案多样，例如，同一被控变量可以采用不同的控制方案，控制方案的适应面广等。 2 铜苯塔温度控制系统设计 2.1 铜苯塔的控制目标 铜苯塔是回收腊液溶剂的设备之一，为了保证溶剂蒸出率及溶剂组成质量，应保证铜苯塔进料温度的稳定，工艺要求控制在95℃左右。 2.2铜苯塔的主要干扰因素 铜苯塔的环境参数及量波动破坏塔的平衡，使产品质量发生变化，称这些变量为干扰变量，控制的目的就是克服干扰变量的扰动影响。干扰变量有些可控，有些则不能控制。 可控干扰变量 如塔的进料流量、温度或。 b、不可控干扰变量 如进料的成分、环境温度、大气压等。被控变量 被控变量是通过改变调节其他相关变量使之维持在目标值的变量。的被控变量有操纵变量 操纵变量时通过改变调节阀的开度实施对介质的调节，该介质变量称为操纵变量。控制系统是通过调节操纵变量来控制被控变量，而操纵变量通常是系统的流量。干扰变量 的环境参数及输入变量波动破坏塔的平衡，使产品质量发生变化，称这些变量为干扰变量，控制的目的就是克服干扰变量的扰动影响。 采用低漂移、高增益的集成运算放大器，使仪表的可靠性和稳定性有所提高； 线路中采用了安全火花防爆措施，所以能测量来自危险场所的直流毫伏信号或温度信号； 在热电偶和热电阻温度变送器中设置了线性化电路，从面使变送器的输出信号和被测温度之间呈线性关系，提高了变送器精度，并方便指示和记录。 （3）流量检测变送器的选择 各种测量对象对测量的要求不同，选用检测元件时需考虑被测量的化学成分、浓度、是否易燃易爆、振动是否明显等因素。 由于进料中具体化学成分、浓度等不确定，我们可使用标准孔板节流装置BF-BKB型。如图4： 标准孔板结构简单，无可动部件、长期使用稳定可靠，精度高。有丰富的设计制造和应用经验。标准化程度高，线性好，可不必进行实流标定。孔板流量计有可靠的实验数据和完善的国际(ISO5167-2003)、国家标准(GB2624-2006)BF-3051DP型差压变送器以差动电容为检测原理组成电容式变送器，输入压力分别为0-60kpa，0-40kpa，0-250kpa等。使用对象：液体、气体和蒸汽。获得偏差并显示其大小 控制器的输入电路接受测量信号和给定信号，两者相减，获得偏差信号。由偏差表或双针指示表显示其大小和正负。显示控制器的输出 由输出显示表显示控制器输出信号的大小。由控制器的输出信号去控制控制阀的开度，且两者之间有一一对应的关系。 提供内给定信号并能进行内外给定选择 若给定信号由控制器内部产生，称为内给定。当控制器用于单回路定值控制系统时，给定信号常由控制器内部提供，它的范围与测量范围相同。若给定信号来自外部，称为外给定。控制器的给定信号由外部提供还是由内部电路产生，可通过内外给定切换开关来选择。 进行正反/作用选择 如控制器的输入偏差大于零（ε0）时，对应的输出信号变化量大于零（y0），称为正作用控制器。如控制器的输入偏差小于零（ε0时，对应的输出信号变化量大于零（y0），称为反作用控制器。控制器是选择正作用还是反作用的，可通过正/反作用切换开关进行选择。 进行手动操作 ，并具有良好的手动/自动双向切换性能 在自动控制系统中为了增加运行的可靠性和操作的灵活性，往往要求控制器在正常和非正常状态下，方便