精馏装置DCS组态控制系统设计课程设计书.doc

洛阳理工学院洛阳理工学院 过程控制工程过程控制工程 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目 精馏装置精馏装置 DCS 控制控制 系统设计系统设计 摘 要 随着石油化工的迅速发展 精馏操作的应用越来越广 分流物料的组分越来越多 分离的产品纯度越来越高 采用提馏段温度作为间接质量指标 它能够较直接地反映提 馏段产品的情况 将提馏段温度恒定后 就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值 所以 在以塔底采出为主要产品 对塔釜成分要求比对馏出液高时 常采用提馏段温度 控制方案 影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化 顶部馏出物及底部出料变化 影响 能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化 再沸器加热量和冷凝器冷却量变化 及塔 的环境温度变化 采用 PID 控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响 关键词 精馏 温度 PID 控制 目录 一一 精馏装置的工作原理精馏装置的工作原理 3 3 1 精馏装置的概述 3 1 精馏的简介 3 2 2 精馏原理以及工业流程 精馏原理以及工业流程 3 3 2 2 2 单回路控制系统的选用原则 6 6 2 3 1 精馏塔精馏段被控变量的选择 6 6 二二 控制系统设计控制系统设计 4 4 2 1 控制方案类型 4 2 2 单回路控制系统简介 5 2 2 1 单回路控制系统的结构和类型 5 2 2 2 单回路控制系统的选用原则 4 2 3 精馏塔精馏段温度控制系统设计方案 6 2 3 1 精馏塔精馏段被控变量的选择 7 2 3 2 精馏段温度控制系统温度检测点选择 8 三三 精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计 6 6 四四 计算机控制系统基本介绍计算机控制系统基本介绍 7 7 4 1 计算机控制系统的基本组成 8 4 2 直接数字控制系统 DDC 8 4 3 DCS 软件体系结构 9 五五 DCSDCS 系统的配置与说明系统的配置与说明 1010 5 1 DCS 控制系统总控制图 1010 5 2 系统的硬件配置 11 5 3 DCS 系统的前期统计 12 5 4 DCS 系统的功能 16 5 5 DCS 系统的硬件安装 21 5 6 DCS 系统的实时监控画面 23 六六 精馏装置的控制说明精馏装置的控制说明 2525 6 1 精馏装置的控制 2626 七七 设计时需注意的问题设计时需注意的问题 27 致谢致谢 2828 参考文献参考文献 2929 一 精馏装置的工作原理 1 精馏装置的概述 1 精馏的简介 精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备 它是依据精馏原理 对液体进行分离 即在一定压力下 利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽 压不同 使轻组份 即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分 汽化 经多次部分液相 汽化和部分气相冷凝 使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高 从而实 现分离的目的 满足化工连续化生产的需要 精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接 决定了精馏塔的分离质量和分离效果 控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离 进一步得到高纯度产品的重要手段 维持正常的塔釜温度 可以避免轻组分流失 提高物料的回收率 也可减少残余物料的污染作用 影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰 如进料流量 温度及 成分等的变化对温度的影响 一般情况下精馏塔塔釜的温度 我们是通过控制精馏 塔釜内灵敏板的温度来控制的 灵敏板是当外界条件或负荷改变时精馏塔内温度变 化最灵敏的一块塔板 以往调节只是采用灵敏板温度调节器单一回路调节 调节反 应慢 时间滞后 对精馏操作而言 产品的纯度很难保证 精馏塔是一个多输入多 输出的对象 它由很多级塔板组成 内在机理复杂 对控制要求又大多较高 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有千差万别 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 精馏塔的控制最终目 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 在 这个情况为了更好实现精馏的目标就有了提馏段温度控制系统的产生 精馏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 操纵的变量也多 过程动态和机理复杂 因此 熟悉工艺过程和内在特性十分重要 2 精馏原理以及工业流程 精馏操作分为连续精馏和间歇精馏 本设计的研究对象是连续精馏的过程 连续 精馏的流程装置如下图所示 其操作过程是 原料液经预热加热到一定温度后 进 入精馏塔中的进料板 料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后 在逐板 下流 最后流入塔底再沸器中 液体在逐板下降的同时 它与上升的蒸汽在每层塔 板上相互接触 同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程 操作时 连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品 部分液体汽化产生上升蒸汽 从塔 底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体 并将部分冷凝液用泵送回塔 顶作为回流液体 其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品 图 1 1 连续精馏装置工艺流程图 二二 控制系统设计控制系统设计 2 1 控制方案类型 精馏塔的控制目标应是 在保证产品质量合格的前提下 使塔的总收益 利润 最 大或成本最小 具体对一个精馏塔来说 需从四个方面考虑 设置必要的控制系统 1 产品质量指标控制 塔顶或塔底产品之一合乎规定的分离纯度 另一端产品成分应维持在规定的范围 内 在某些特定的条件下也有要求塔顶和塔底产品均保证一定纯度的要求 2 物料平衡控制 塔顶 塔底的平均采出量应等于平均进料量 而且这两个采出量的变动应该比较 缓和 以维持塔的正常平稳操作 以及上下工序的协调工作 为此 必须对冷凝液罐 回流罐 和塔釜液位进行控制 使其介于规定的上 下限之间 3 能量平衡控制 应使精馏塔的输入 输出能量维持平衡 使塔的操作压力维持稳定 4 约束条件控制 为保证精馏塔正常而安全地运行 必须使某些操作限制在约束条件之内 常用的精 馏塔限制条件有液泛限 漏液限 压力限和临界温差限等 所谓液泛限也称气相速度限 即塔内气相上升速度过高时 雾沫夹带十分严重 实际上液相将从下面塔板倒流到上面 塔板 产生泛液 破坏正常操作 漏液限也称最小气相上升速度限 当气相上升速度小 于某一数值时 将产生塔板漏液 板效率会下降 防止液泛和液漏 可通过塔压降或压 差来监视气相速度 一般控制气相速度在液泛附近略小于液泛点较好 压力限是指塔的操作压力限制 一般是最大操作压力限 就是说塔的操作压力不能 过大 否则会影响塔内的汽液平衡 严重超限甚至会影响到安全生产 临界温差限主要是指再沸器两侧的温差限度 当这一温差高于临界温差时 给热系 数会急剧下降 传热量会随之下降 将不能保证塔的正常传热的需要 2 2 单回路控制系统简介 2 2 1 单回路控制系统的结构和类型 单回路控制系统又称简单控制系统 是指由一个被控对象 一个检测元件及变送 器一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统 其方框图如图 2 1 所示 单回路控 制系统结构简单 易于分析设计 投资少 便于施工 并能满足一般生产过程的控 制要求 因此 在生产过程中得到了广泛的应用 设计一个控制系统 首先应对被控对做全面的了解 除被控对象的动态特性为 对于手工艺过程 设备等也需要比较深入的了解 在此基础上 确定正确的控制方 包括合理地选择被控变量与操纵变量 选择合适的检测变送元件及检测位置 选用 恰当的执行器 调节器以及调节器的控制规律等 最后将调节器的参数整定到最佳 值 图 2 1 控制系统方框图 2 2 2 2 2 2 单回路控制系统的选用原则 单回路控制系统的选用原则主要有 1 作为被控变量 其信号最好是能够直接测量获得 并且测量和变送环节的滞 后也要小 2 若被控变量信号无法直接获得取 可选择与之有单函数关系的见解参数作为 被控变量 3 作为被控变量 必须是独立的变量 变量的数目一般可以用物理化学中的相 律关系确定 4 作为被控变量 必须考虑工艺和理性 以及目前仪表的现状能否满足要求 2 3 精馏塔精馏段温度控制系统设计方案 当精馏塔顶采出液作为主要产品时 往往按精馏塔精馏段指标进行控制 采用精 馏段指标控制的具体场合有 对塔顶产品成分的要求比对塔底产品成分的要求严格 全部为气相进料 塔底或提馏段温度不能很好反映组分的变化 即组分变化时 提 馏段塔板温度变化不显著 或进料含有比塔底产品更重的影响温度和成分关系的重 杂质 2 3 1 精馏塔精馏段被控变量的选择 通常 精馏段的质量指标选取有两类 直接的产品成分信号和间接的温度信号 采用温度作为间接质量指标 对于二元精馏塔 当塔压恒定时 温度与成分之间有 一一对应的关系 因此 常用温度作为被控变量 对于多元精馏塔 由于石油化工 过程中精馏产品大多数是碳氢化合物的同系物 在一定塔压下 温度与成分之间仍 有较好的对应关系 误差较小 因此 绝大多数精馏塔精馏段质量控制仍采用温度 作为间接指标 2 3 2 精馏段温度控制系统温度检测点选择 根据温度检测点的位置不同 有塔顶温度控制 灵敏板温度控制和中温控制等类 型 塔顶温度控制方案对温度检测装置提出较高要求 产品中的杂质影响产品的沸点 造成对温度的扰动 因此 该控制方案很少采用 主要用于石油产品按沸点的粗级 切割馏分处理 采用精馏段灵敏板温度作为被控变量 能够快速反映产品成分的变化 该塔板在 扰动正反向变化时具有相接近的较大的增益 但是塔板效率不易准确估计 而且灵 敏板位置需通过仿真计算或实测确定 中温通常指加料板稍上或稍下的塔板 或加料板的温度 采用中温作为被控变量 可以兼顾塔顶和塔底成分 及时发现操作线的变化 但因不能及时反映塔顶或塔底 产品的成分 因此 不能用于分离要求较高 进料浓度变化较大的应用场合 综合比较 本系统采用灵敏板温度作为被控变量比较方便和贴近实际生产情况 三三 精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计精馏塔精馏段温度单回路控制系统设计 精馏塔有多个被控变量和操作变量 合理的将这些变量配对 并依此设计控制系 统有利于精馏塔的平稳操作和塔效率的提高 关于精馏塔控制的三条准则 仅需 要控制塔一端产品时 选用物料平衡方式 塔两端产品流量较小时 应作为操作变 量去控制两端产品质量 如果两端都进行质量控制时 杂质较多的一端采用物料平 衡控制 杂质较少的一端采用能量平衡控制 如下图 2 2 为精馏塔精馏段直接物料平衡控制 该方案的被控变量是精馏段的 温度 操纵变量为塔顶出液 D 加热气量不变 优点是物料和能量平衡之间的关联 较小 内回流受环境温度影响小 有利于精馏塔的平稳操作 另外 由于操纵变量 是 D 所以 若产品不合格则可以马上停止进料 图 2 2 精馏塔精馏单回路控制图 四 计算机控制系统基本介绍 4 14 1 计算机控制系统的基本组成计算机控制系统的基本组成 计算机控制系统的基本组成如图所示计算机控制系统的基本组成如图所示 4 24 2 直接数字控制系统直接数字控制系统 DDCDDC 4 3 DCS 软件体系结构 控制站卡件位于控制站机笼内 主要由控制卡 数据转发卡和 I O 卡件组 成 卡件按一定的规则组合在一起 完成信号采集 信号处理 信号输出 控制 计算 通信等功能 总体设计思路如图所示 五五 DCSDCS 系统的配置与说明系统的配置与说明 5 1 DCS 控制系统总控制图 总图能够清晰直观的知道各环节的作用目的 5 2 系统的硬件配置 1 系统硬件 系统机柜尺寸为 2100 800 600 系统机柜容量为 4 个电源模块 4 个 I O 机笼 2 个网络交换机 2 系统机笼 每个 I O 机笼有 20 个槽位 2 个主控卡槽位 2 个数据转发卡槽位 16 个 I O 卡槽位 3 系统的电源 系统供电需要两路交流供电 冗余配电 其中一路为通过 UPS 给系 统供电 另外一路为市电 通常 UPS 一路为备用电源 电源模块给 I O 机笼供电 为 5V 24V 的直流电 4 系统操作站硬件 XP313 I 6 路电流输入卡 XP314 I 6 路电压输入卡 XP316 I 4 路热电偶信号输入卡 XP322 O 4 路模拟信号输出卡 XP363 I 8 路触点型开入卡 XP362 O 8 路晶体管接点开出卡 5 卡件排布规范 卡件的配置规范 1 所有卡件的备用通道必须组上空位号 空位号的命名原则如下 模入点采用 NAI 描述采用 备用 模出点采用 NAO 描述采用 备用 开入点采用 NDI 描述采用 备用 开出点采用 NDO 描述采用 备用 中第一位为主控卡地址 第二位为数据转发卡地址 第三位为卡件地址 第 四位为通道地址 地址为整数 2 信号点分配到各控制站遵循如下原则 同一工段的测点尽量分配在同一控制站 同一控制回路需要使用到的测点必须分配在同一控制站 同一联锁条件需要使用到的测点必须分配在同一控制站 按照标准测点清单进行信号点分配及测点统计 条件允许下 在同一个控制站中留有几个空余槽位 为设计更改留余量 3 同一控制站测点的分配遵循如下原则 模入测点按照测点类型顺序排布 按照温度 TI 压力 PI 流量 FI 液位 LI 分析 AI 其他 AI 信号 AO 信号 DI 信号 DO 信号 其他类型信号 的顺序分配信号点 信号点按字母顺序从小到大排列 不同类型信号之间 温度 压力等 空余 2 3 个位置 填上空位号 配电与不配电信号不要设置到不隔离的相邻端口上 最好放置在不同卡件 上 同一类型卡件尽量放置在同一机笼中 热备用卡件组在同类型卡件的最后 4 操作站配置 工程师站 IP 地址 130 计算机名为 ES130 普通操作站 IP 地址 131 132 133 计算机名为 OS131 OS132 OS133 5 3 DCS 系统的前期统计 1 信号卡件端子统计表 信号类型点 数 备用点数卡件型号卡件数目配套端子板端子板数目 电流信号75XP3132XP520R1 电压信号输入卡531XP3149XP5204 5 热电阻信号293XP3168XP5204 模 拟 量 信 号 模拟量输出信号80XP3224XP5202 开关量输入信号26XP3631XP5201 2开 关 量 信 号 开关量输出信号26XP3621XP5201 2 总计10121251 4 5 4 2 1 2 系统规模配置表单 主控卡数据转发卡 型号XP243XP233 数量22 配置 是 冗余 不冗余 是 冗余 不冗余 3 I O 卡件布置图 123400010203040506070809101112131415 冗余冗余 X P 2 4 3 X P 2 4 3 X P 2 3 3 X P 2 3 3 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 4 X P 3 1 6 X P 3 1 6 X P 3 1 6 X P 3 1 6 X P 3 1 6 X P 3 1 6 X P 3 1 6 XP520RXP520RXP520XP520XP520XP520XP520XP520XP520XP520 123400010203040506070809101112131415 冗余冗余冗余冗余 X P 2 4 3 X P 2 4 3 X P 2 3 3 X P 2 3 3 X P 3 1 6 X P 3 1 3 X P 3 1 3 X P 0 0 0 X P 3 2 2 X P 3 2 2 X P 3 2 2 X P 3 2 2 X P 3 6 3 X P 3 6 2 X P X P X P X P X P X P XP520RXP520RXP520XP520XP520RXP520RXP520XP520XP520XP520 4 IO 测点配置清单 测点信号属性卡件配置 序号位号描 述 I O类型量程单位地址卡件备 注 1PI2501AI1 5VDC0 1Mpa02000000XP314 2PI2502AI1 5VDC0 1Mpa02000001XP314 3PI2503AI1 5VDC0 1Mpa02000002XP314 4PI2504AI1 5VDC0 1Mpa02000003XP314 5PI2505AI1 5VDC0 1Mpa02000004XP314 6PI2506AI1 5VDC0 1Mpa02000005XP314 7PI2507AI1 5VDC0 1Mpa02000100XP314 8PI2508AI1 5VDC0 1Mpa02000101XP314 9PI2509AI1 5VDC0 1Mpa02000102XP314 10PI2510AI1 5VDC0 1Mpa02000103XP314 11PI2511AI1 5VDC0 1Mpa02000104XP314 12PI2512AI1 5VDC0 1Mpa02000105XP314 13PI2513AI1 5VDC0 1Mpa02000200XP314 14PI2514AI1 5VDC0 1Mpa02000201XP314 15PI2515AI1 5VDC0 1Mpa02000202XP314 16PI2516AI1 5VDC0 1Mpa02000203XP314 17PI2517AI1 5VDC0 1Mpa02000204XP314 18PI2518AI1 5VDC0 1Mpa02000205XP314 19PI2519AI1 5VDC0 1Mpa02000300XP314 20PI2520AI1 5VDC0 1Mpa02000301XP314 21PI2521AI1 5VDC0 1Mpa02000302XP314 22PI2522AI1 5VDC0 1Mpa02000303XP314 23PI2523AI1 5VDC0 1Mpa02000304XP314 24PI2524AI1 5VDC0 1Mpa02000305XP314 25PI2525AI1 5VDC0 1Mpa02000400XP314 26PI2526AI1 5VDC0 1Mpa02000401XP314 27LI2501AI1 5VDC0 100 02000402XP314 28LI2502AI1 5VDC0 100 02000403XP314 29LI2503AI1 5VDC0 100 02000404XP314 30LI2504AI1 5VDC0 100 02000405XP314 31LI2505AI1 5VDC0 100 02000500XP314 32LI2506AI1 5VDC0 100 02000501XP314 33LI2507AI1 5VDC0 100 02000502XP314 34LI2508AI1 5VDC0 100 02000503XP314 35FI2501AI1 5VDC0 100M3 h02000504XP314 36FI2502AI1 5VDC0 100M3 h02000505XP314 37FI2503AI1 5VDC0 100M3 h02000600XP314 不不 冗冗 余余 38FI2504AI1 5VDC0 100M3 h02000601XP314 39FI2505AI1 5VDC0 100M3 h02000602XP314 40FI2506AI1 5VDC0 100M3 h02000603XP314 41FI2507AI1 5VDC0 100M3 h02000604XP314 42FI2508AI1 5VDC0 100M3 h02000605XP314 43FI2509AI1 5VDC0 100M3 h02000700XP314 44FI2510AI1 5VDC0 100M3 h02000701XP314 45FI2511AI1 5VDC0 100M3 h02000702XP314 46FI2512AI1 5VDC0 200M3 h02000703XP314 47FI2513AI1 5VDC0 200M3 h02000704XP314 48FI2514AI1 5VDC0 200M3 h02000705XP314 49FI2515AI1 5VDC0 200M3 h02000800XP314 50FI2516AI1 5VDC0 200M3 h02000801XP314 51FI2517AI1 5VDC0 200M3 h02000802XP314 52FI2518AI1 5VDC0 200M3 h02000803XP314 53FI2519AI1 5VDC0 200M3 h02000804XP314 54 TI2501 RT D PT1000 100 02000900XP316 55 TI2502 RT D PT1000 100 02000901XP316 56 TI2503 RT D PT1000 100 02000902XP316 57 TI2504 RT D PT1000 100 02000903XP316 58 TI2505 RT D PT1000 100 02001000XP316 59 TI2506 RT D PT1000 100 02001001XP316 60 TI2507 RT D PT1000 100 02001002XP316 61 TI2508 RT D PT1000 100 02001003XP316 62 TI2509 RT D PT1000 100 02001100XP316 63 TI2510 RT D PT1000 100 02001101XP316 64 TI2511 RT D PT1000 100 02001102XP316 65 TI2512 RT D PT1000 100 02001103XP316 66 TI2513 RT D PT1000 100 02001200XP316 67RTPT1000 10002001201XP316 不不 冗冗 余余 D 68 TI2515 RT D PT1000 100 02001202XP316 69 TI2516 RT D PT1000 100 02001203XP316 70 TI2517 RT D PT1000 100 02001300XP316 71 TI2518 RT D PT1000 100 02001301XP316 72 TI2519 RT D PT1000 100 02001302XP316 73 TI2520 RT D PT1000 100 02001303XP316 74 TI2521 RT D PT1000 100 02001400XP316 75 TI2522 RT D PT1000 100 02001401XP316 76 TI2523 RT D PT1000 100 02001402XP316 77 TI2524 RT D PT1000 100 02001403XP316 78 TI2525 RT D PT1000 100 02001500XP316 79 TI2526 RT D PT1000 100 02001501XP316 80 TI2527 RT D PT1000 100 02001502XP316 81 TI2528 RT D PT1000 100 02001503XP316 82 TI2529 RT D PT1000 100 02020000XP316 83GIA2501AI4 20mADC0 100 02020100XP313 84GIA2502AI4 20mADC0 100 02020101XP313 85GIA2503AI4 20mADC0 100 02020102XP313 86GIA2504AI4 20mADC0 100 02020103XP313 87GIA2505AI4 20mADC0 100 02020104XP313 88GIA2506AI4 20mADC0 100 02020105XP313 89IA2501AI4 20mADC0 200A02020200XP313 不不 冗冗 余余 90TV2505AOIII 型 正输出02020400XP322 91TV2508AOIII 型 正输出02020401XP322 92TV2511AOIII 型 反输出02020402XP322 93TV2514AOIII 型 正输出02020403XP322 94TV2516AOIII 型 反输出02020600XP322 冗冗 余余 95LV2501AOIII 型 正输出02020601XP322 96LV2502AOIII 型 反输出02020602XP322 97LV2504AOIII 型 正输出02020603XP322 98P2501DIDINO 触点型02020800XP363 99P2502DIDINO 触点型02020801XP363 不不 冗冗 余余 100P2501DODONO 触点型02020900XP362 101P2502DODONO 触点型02020901XP362 不不 冗冗 余余 5 4 DCS 系统的功能 系统组态是指在工程师站上为控制系统设定各项软硬件参数的过程 DCS 组态控制软件 1 SCKey exe 组态软件 应用于对 DCS 硬件和软件的组态 2 系统标准画面组态 系统的标准画面组态是指对系统已定义格式的标准操作画面进行组态 包括总貌画 面 趋势曲线 控制分组 数据一览 4 种操作画面的组态 总貌画面组态 趋势画面组态 分组画面组态 一览画面组态 下面是总貌画面设置截图 包括 索引画面和数据总貌 索引画面 数据总貌 一览画面设置截图 分组画面设置截图 3 DCS 系统能对精馏装置进行重要参数的显示 应用色彩和闪烁变化及声音 表示各种报警信息 根据精馏塔制造商对控制的要求及各自运行规范 也可以实现对各 自的回路进行自动调节 4 以班报的形式对所有重要参数进行二小时报表自动打印 打印时间间隔可设定 自行 5 以趋势图的形式对 DCS I O 清单中所有要求的记录参数进行 小时趋势显示 并可按操作员要求随时打印 下面是自己做的组态报表图 6 总流程图 7 总设计截图 5 5 DCS 系统的硬件安装 1 根据设计的 IO 卡件布置图 把相应的卡件插入相应的卡槽 2 设置地址 主控卡拨号开关状态表 注 主控卡是通过拨号开关 SW2 来进行地址拨号的 其中自左至右代表高位到低位 即 S4 为高位 S8 为低位 S1 S2 S3 为系统保留资源 数据转发卡的跳线表 地址跳线状态 ON OFF 卡件地址 S4S3S2S1 冗余跳线 J2 状态 ON OFF 00OFFOFFOFFOFFON 01OFFOFFOFFONON 注 四对跳线 S1 S4 S1 为低位 S4 为高位 短接为 ON 3 设置跳线 IO 卡件的跳线 卡件型号卡件地址卡件跳线及状态选择端子板 XP314020000 单卡 冗余 J2 XP520 XP520R 其它 XP316020009 单卡 冗余 J2 负载能力跳线 JP3 JP4 JP5 XP520 XP520R 其它 XP313020201 单卡 冗 余 J2 J4 J5 配电跳线 JP1 JP2 JP3 JP4 JP5 JP6 XP520 XP520R 其它 XP322020204 单卡 冗余 负载能力跳线 XP520 XP520R 拨号开关状态 ON OFF 卡件地址 S1S2S3S4S5S6S7S8 02OFFOFFOFFONOFF 03OFFOFFOFFONON J2 JP3 JP4 JP5 其它 XP322020206 单卡 冗余 J2 负载能力跳线 JP3 JP4 JP5 XP520 XP520R 其它 XP363020208 XP520 XP520R 其它 XP362020209 XP520 XP520R 其它 5 6 DCS 系统的实时监控画面 AdvanTrol exe 监控软件 实验运行软件 运行界面如图所示 如下是 DCS 系统的实时监控画面的总的管道流程图 操作人员能够直观的看到管道各个 监测点的变化情况仿真图如下 下面这个画面能够实时的显示出现报警的点 方便控制人员查找问题 数据一览 六 精馏装置的控制说明 6 1 精馏装置的控制 结合控制方案 得到控制系统方块图如图 4 1 所示 图 4 1 精馏塔单回路控制系统方块图 如图示 4 2 中 被控变量为精馏塔灵敏板的温度 操纵变量为塔顶出液量 6 2 确定控制系统的传递函数 6 2 1 检测变送器的传递函数 在过程控制系统中 检测变送环节对于信息的获取和传送非常重要 在工程上 为了提高控制精度 被控参数的测量和变送必须迅速正确地反映其实际变化情况 为系统设计提供准确的控制依据 检测变送环节对被控参数作正确测量 并将它转 换成标准统一信号输出到调节器或指示记录仪 对于检测变送环节作线性处理后 通常可用一阶加时延特性来描述其传递函数 但是考虑到模拟仿真时实现起来的可行 性和复杂性 将检测变送器近似成比例环节 精馏塔精馏段单回路控制系统选用的 DDZ III 型温度变送器 将放大系数假定为 1 则检测变送器的传递函数 GA s 1 6 2 2 执行器的传递函数 精馏塔精馏段前馈 反馈控制系统采用的是气动执行机构 气动执行机构由膜片 推杆和平衡弹簧等组成 气动薄膜执行机构的静态特性为静态平衡时输入信号 P 与 阀杆位移 L 之间的关系即 PA KL 说明气动执行机构是一个比例环节 放大系数 KP 查得 A 和 K 的规格表 取 A 为 280cm2 K 14N cm 所以得到放大系数 Kv P L K A 20 Go s 20 P L K A 14 280 图 4 2 精馏塔精馏