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目录
1课程设计题目和要求1
1.1课程设计题目1
1.2设计要求1
2设计方案1
2.1控制系统分析1
2.2控制系统的方框图与流程图2
3分程控制的介绍3
3.1概述3
3.2分成控制的应用场合4
3.3压力变送器6
3.4控制器的选择8
3.4.1可编程数字控制器的主要特点8
3.4.2DDZ-3控制器的特点8
3.4.3控制器的规律选取10
3.5执行器10
3.5.1气动执行器的组成与分类11
3.5.2控制阀的流量特性11
3.5.3控制阀的结构12
3.5.4控制阀的选择12
3.6控制器的正反作用方向13
总结14
参考文献15
1课程设计题目和要求
1.1课程设计题目
罐顶氮封压力分程控制系统设计
1.2设计要求
在炼油厂或石油化工厂中，有许多贮罐存放着各种油品或石油化工产品，这
些贮罐建造在室外，为使这些油品或产品不与空气中的氧气接触、被氧化变质，或
引起爆炸危险，常采用罐顶充氮气（N2）的办法，使其与外界空气隔绝。实行氮封
的技术要求是要始终保持罐内的N2气压为微量正压。贮罐内贮存的物料量增减
时，将引起罐顶压力的升降，应及时进行控制，否则将会造成贮罐变形。
设计满足上述要求的压力控制系统。
2设计方案
2.1控制系统分析
储存罐中物料的增减会导致氮气封顶压力的变化。当抽取物料时，氮气压力
会下降，如不及时向储罐中补充氮气，储罐就会被吸瘪的危险。而当向储罐中打料
时，氮封压力又会上升。如不及时排除储罐中部分氮气，储罐有可能被鼓坏。为了
维持氮封压力所以选择氮气压力控制变量来保持罐内压力与罐外大气压力平衡。为
确保氮气压力随物料的多少而稳定，进而采用分程控制方案。
控制对象：油罐
被控变量：罐内的氮气压力
控制（操纵）变量：氮气输入量与输出量。
变送器：一个压力变送器（PT）
控制器：一个压力控制器（PC）
执行器：控制阀。
2.2控制系统的方框图与流程图
分程控制方案须选择分程开关，利用分程开关的特性来控制氮气的进入量和
输出量，来保持储罐的压力平衡。流程图如下图1所示。当物料进入储罐内，物
料液位增加压力增大，压力检测变送器检测到储罐内压力增加输出电信号传送到压
力控制器为保持储罐压力与外界压力平衡，压力控制器控制氮气输出执行器阀度A
开大。使储罐内氮气量减少。当物料流出储罐，物料液位减少压力减少，压力检测
变送器检测到储罐内压力减少输出电信号传送到压力控制器为保持储罐压力与外界
压力平衡，压力控制器控制氮气输入执行器阀度B开大。使储罐内氮气量增加。
根据流程图的设计原理方框图如图2所示
3分程控制的介绍
3.1概述
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