成套装置运行控制综合实验

1、成套装置运行控制综合实验（卓）成套装置运行控制综合实验（卓）学 院 机械科学与工程学院 专业班级 装备10-2班 学生姓名 冯 戈 学生学号 100403140226 指导教师 杨志军 李敏 2013年03月20日1. 实验目的本实验环节以成套装置工艺流程设计与运行控制为结合点，将相关理论课程中的各种理论和方法融会贯通，综合运用相关理论课程知识，分析和解决工程实践中的实际问题，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。使学生得到实际装置运行控制的训练，并在了解装置运行控制的过程中，对过程装备成套装置有一个较完整的概念。对学生能力的培养主要体现在以下几个方面：1、培养学生进行工艺流程设计以及设备布置、

2、配管的能力；2、培养学生成套装置运行控制的基础知识和能力；3、通过本实验内容，培养学生查阅文献、上网检索等获取信息的能力；锻炼其归纳和整理资料,培养起分析处理信息的能力；4、培养学生科学工艺流程图的绘制能力、运用dcs完成成套装置运行控制的独立工作能力；5、通过相关实验实践环节的设置，巩固学生所学理论知识并对工艺流程方案的创新设计起到良好的辅助作用；6、通过典型成套装置的运动调试培养其动手实践的能力；7、通过编写实验报告，培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力；8、本实验课程实施方式是以小组为单位，通过组内合作与讨论培养学生团队协作意识与合作开发的能力。2成套装置工艺流程2.1工艺流程

3、概述2.1.1双精馏塔工艺流程混合物的分离是化工生产中的重要过程。混合物可分为非均相物系和均相物系。非均相物系的分离主要依靠质点运动与流体流动原理实现分离。而化工中遇到的大多是均相混合物，例如，石油是由许多碳氢化合物组成的液相混合物，空气是由氧气、氮气等组成的气相混合物。 均相物系的分离条件是必须造成一个两相物系，然后依据物系中不同组分间某种物性的差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移，以达到分离的目的。精馏是分离液体混合物的典型单元操作，它是通过加热造成气、液两相物系，利用物系中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。 根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时有塔底

4、再沸器和塔顶冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流，因而使精馏能连续稳定的进行。具体工艺为原料（乙醇和水及少量杂的混合物）从原料罐v101 v102 经进料计量泵p102/p105加压，在开车时进入再沸器e105/e107，由再沸器e105/e107对其进行加热，使之部分气化进入塔内。在稳定运行时，经预热器e106/e108加热后进入塔内，液体经再沸器加热气相沿塔上升直至塔顶，由塔顶冷凝器e102/e104将其进行全部。将塔顶蒸汽凝液进入回流罐v106/v110，一部分作为

5、回流经回流计量泵p103/p106打回塔内，另一部分冷凝液作为产品经产品泵p104/p107返回塔顶。回流液从塔顶沿塔流下，在下降过程中与来自塔顶的上升蒸汽多次逆向接触和分离。当流至塔底时，被再沸器加热部分气化，其气相返回塔内作为气相回流，而其液相则作为塔底产品采出。经塔底换热器e101/e103进入残液罐。精馏塔塔顶连接着真空泵，可进行负压精馏。2.1.2双釜反应器工艺流程反应釜广泛应用于带压反应，就压力来分有低压反应釜、中压反应釜和高压反应釜。本实验系统采用反应釜为30l工业标准中试反应釜，本装置为双釜反应器由中和釜，反应釜两个反应器反应具体工艺为，反应原料分别储存在原料罐v102/v10

6、3中，由原料泵打入高位槽v107/v111，由重力作用进入反应釜，反应釜带有搅拌和加热、冷却、加压功能，其夹套内为导热油，和冷却管，加热有两种方式一种为导热油加热，一种为加热器加热，导热油来源于导热油加热罐，经泵打到反应釜的夹套内，如若出现事故可以泄放到导热油事故罐v105。反应釜的冷却可以通过冷却水的循环进行冷却。反应釜的加压由氮气加压泵加压，釜体上安有压力自动控制装置和安全阀，搅拌是由电机带动搅拌桨运动的，反应中的轻烃组分可以通过填料塔t101进行分离，部分流回釜内，再经换热器e103和e104冷凝，最后进入冷凝器回收罐v108，釜内反应釜经氮气加压泵加压，打入产品罐v101/v106。2

7、.2工艺流程图30图2-1双精馏塔工艺流程图图2-2 反应釜实训流程图2.3重要设备表2-1 双精馏塔重要设备e105塔底冷却器v107精馏再沸器e106原料预热器e107 塔顶冷却器p101循环泵p106回流泵p107塔顶采出泵p105进料泵p109真空泵p108冷凝水泵v101原料罐1v102原料罐2v108塔底残液罐v109产品罐v111真空罐v110回流罐v112水箱表2-2 双反应釜重要设备v101中和釜成品罐v1021#原料罐v103反应釜成品罐v1042#原料罐v1053#原料罐v106导热油储罐/事故泵v107原料罐（1）高位槽v108原料罐（2）高位槽v109水箱d101反应

8、釜d102中和釜e101反应釜出料口冷凝器e102中和釜出料口冷凝器e103中和釜竖式一级冷凝器e104中和釜竖式二级冷凝器e105反应釜内胆冷却盘管t101中和釜填料塔节p1011#原料液泵p1022#原料液泵p1033#原料液泵p1041#冷凝水泵p1052#冷凝水泵p106导热油泵p107中和釜搅拌电机p108反应釜搅拌电机3.成套装置控制分析3.1单回路控制系统3.1.1控制系统组成一个自动控制系统主要由测量变送，控制器，执行器等，被控对象四部分组成。3.1.2调节器的调节规律与特点调节器的控制规律是指调节器的输出信号随输入信号变化的规律或是指控制器的输出信号p与输入偏差信号e之间的关

9、系。常用的基本调节规律有：位式，比例，积分，微分等，以及它们的组合控制规律如pi，pd，pid。（1）位式调节位式调节的输出只有几个特定的数值，或它的执行机构只有几个特定的位置。最常见的是双位控制。，它们输出只有两个数值（最大或最小），其执行机构只有两个特定的位置（开或关）。位式调节结构简单，成本较低，易于实现，应用较普遍。但它的控制作用不是连续变化的，由它所构成的位式控制系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程，不能使被控变量稳定在某一数值上。（2）比例调节比例调节是指调节器的输出信号变化量 与输入信号变化量e(t)成比例关系，比例调节的特点是反应快，控制及时，其缺点是当系统的负荷改变时，控

10、制结果有余差存在，即比例控制不能消除余差，因此只在对被控变量要求不高的场合，才单独使用比例控制。（3）积分调节积分调节的调节器输出信号的变化量与输入偏差的积分成正比，积分调节控制不及时，但能消除余差。由于输出变化量总要滞后于偏差的变化，因此不能及时有效地克服扰动的影响，加剧了被控变量的波动，使系统难以稳定下来，故不单独使用积分控制规律。（4）微分调节微分调节指调节器输出信号的变化量与输入偏差的变化速度成正比，微分控制规律的特点是有一定的超前控制作用，能抑制系统振荡，增加稳定性；由于其输出只与偏差的变化速度有关，而与偏差的存在无关，因此，不能克服确定不变的偏差。故也不单独使用。3.1.3调节器参

11、数整定当一个控制系统设计安装完成后，系统各个环节及其被控对象各通道的特征不能改变了，而唯一能改变的就是调节器的参数，即调节器的比例度 、积分时间ti、微分时间td。通过改变这三个参数的大小，就可以改变整个系统的性能，获得较好的过渡过程和控制质量。调节器参数整定的目的就是按照己定的控制系统求取控制系质量最好的调节器参数，工程上常用的整定方法有：（1）经验试凑法根据被控变量的性质在己知合适的参数（经验参数）范围内选择一组适当的值做为调节器的参数值，然后直接在运行的系统中，人为地加上阶跃干扰，通过观察记录仪表上的过渡曲线，并以比例度、积分时间、微分时间对过渡曲线的影响为指导，按照某种顺序反复试凑比例

12、度、积分时间、微分时间的大小，直到获得满意的过渡过程曲线为止。（2）临界比例度法首先求取比例作用下的闭环系统为等幅振荡过程时的比例度 和振荡周期tk，然后根据经验公式计算出相应的调节器参数（3）衰减曲线法以在纯比例下获得4：1衰减振荡曲线为参数整定和依据，方法同临界比例度法，获得4：1衰减曲线的ts，然后求解相应的值。3.1.4闭环负反馈控制系统闭环控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制，即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量，从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。开环控制是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自

13、动控制系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量，从信号传递关系上看，未构成闭合回路。定值控制系统要求给定值恒定不变，控制系统的输出即被控变量应稳定在与给定值相对应的工艺指标上，或在工艺指标的上下一定范围内变化，因此需要闭环控制。另外负反馈其反馈信号的作用方向与设定信号相反，是系统稳定工作的基本条件，因此定值控制系统必须是一个闭环负反馈系统。3.1.5液位连续控制实验如图3-1所示图为单回路上水箱液位控制系统，泵p101中的液体容量是操纵值。控制的任务是通过控制泵的转速使大水箱的液位达到给定值所要求的高度。由上水箱顶部的液位传感器测量实际液位,与液

14、位设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小使用pid控制算法计算输出的控制信号调节泵的转速以实现对液位的控制。系统控制质量的好坏与各控制参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以获得满意的控制效果。反之，控制器的控制参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，甚至不能正常工作。因此，参数的整定是十分重要的工作。图3-1 液位控制工艺流程图扰动给定液位上水箱泵pid控制器+液位变送器图3-2 液位控制方框图图3-3 液位控制过度过程曲线3.1.6温度定值控制实验图3-3为紧凑型过程控制系统管路连接图，通过控制电加热棒接通触点的通断来控制水箱中水的温度，控制的任务是使下水箱的温度达到给定值所要

15、求的温度。温度控制系统是自调节控制系统(pt1-控制系统)。因为能量转换发生缓慢，可控系统会有延时。下水箱b101中的水利用加热单元加热，通过泵进行再循环。由下水箱的温度传感器测量实际温度,与温度设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小通过两点控制器进行电压转化，输出的控制信号调节泵的启停实现对温度的控制。可利用冷却液或上部水缸的水增加干扰。图3-4 温度控制工艺流程图扰动给定温度下水箱e104pid控制器+温度变送器图3-5 温度控制方框图图3-6 温度控制过度过程曲线3.1.7压力定值控制实验图为紧凑型过程控制系统结构图，通过管道系统，泵p101从水箱抽水输入充有气体的压力容器b1

16、03(1)。压阻式压力传感器可检测压力容器中的气体压力。如果发生干扰，实际值应保持在固定压力。采用连续控制对压力容器b103中的液体和气体的压力进行控制。打开手动阀v107，液体可流入压力容器。建议在闭环控制时最好通过阀v107将压力容器中的液位设定成半级。控制系统采用连续闭环控制，有2种控制模式：（1）利用泵p101进行压力控制，通过改变泵的转速调节压力容器中的压力。控制值是泵的电压，可设定泵的转速。（2）利用比例阀v106进行压力控制，通过改变比例阀的开度调节压力容器中的压力。控制值是阀线圈的电压，可设定阀活塞的动作。泵p101以恒定转速运转。压力传感器测量实际压力,与压力设定值进行比较后

17、得到偏差信号，根据偏差信号的大小使用pid控制算法计算输出的控制信号来调节泵的转速或比例阀的开度以实现对压力的控制。系统控制质量的好坏与各控制参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以获得满意的控制效果。反之，控制器的控制参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，甚至不能正常工作。因此，参数的整定是十分重要的工作。图3-7 压力控制系统工艺流程图扰动给定压力b103泵pid控制器+压力变送器图3-8压力控制系统泵控制方框图图3-9压力控制系统泵控制过度过程曲线给定扰动压力b103比例阀pid控制器+压力变送器图3-14 压力控制系统比例阀控制方框图图3-10压力控制系统比例阀控制过度过程曲线3.

18、1.8流量定值控制实验图3-5为紧凑型过程控制系统结构图，流量自调节（比例p-控制系统）控制系统没有延时，易于控制。泵经过管道系统从蓄水缸输送液体。利用光电叶片传感器b102(2)可检测实际流速。控制系统采用连续闭环控制，有2种控制模式：（1）利用泵p101进行流量控制，通过改变泵的转速调节液体流量 控制值是泵的电压，可设定泵的转速。（2）利用比例阀v106进行流量控制，通过改变比例阀的开度调节液体流量控制值是阀线圈的电压，可设定阀活塞的动作。此时泵p101以恒定转速运转。流量传感器测量实际流量,与流量设定值进行比较后得到偏差信号，根据偏差信号的大小使用pid控制算法计算输出的控制信号来调节泵

19、的转速或比例阀的开度以实现对流量的控制。系统控制质量的好坏与各控制参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以获得满意的控制效果。反之，控制器的控制参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，甚至不能正常工作。因此，参数的整定是十分重要的工作。图3-11 流量控制工艺流程图扰动给定流量管内流量量泵pid控制器+流量变送器图3-12 流量控制系统泵控制方框图扰动给定流量管内流量比例阀vpid控制器+流量变送器图3-13 流量控制系统比例阀控制方框图图3-14 流量控制系统过度过程曲线3.2筛板精馏塔控制方案3.2.1 实验目的（1）了解精镏塔控制再沸器功率的工艺要求（2）熟悉再沸器功率控制系统的硬件组

20、成。（3）了解精镏塔控制灵敏板温度的工艺要求。（4）熟悉灵敏板温度控制系统的硬件组成。（5）了解被控制对象的特性，它对控制规律的特殊要求。（6）熟悉进料温度控制系统的硬件组成。（7）了解精镏塔灵敏板温度的特点和用途。（8）熟悉精镏塔塔节温度测试系统的硬件组成。（9）理解p、i参数对本控制系统性能指标的影响。3.2.2控制方案分析在常见的加热控制系统中，被调参数pv（控制系统反馈信号）一般都是温度。但在再沸器的加热系统中，被调参数且是加热功率。这是因为再沸器是工作在原料液的超沸点加热而产生饱和蒸汽，改变加热功率不能改变塔釜液体的沸点温度只是改变饱和蒸汽的流量，而这流量很难测量。蒸汽流量是精镏塔的

21、重要工艺参数，它与灵敏板温度、回流流量、产品流量、产品浓度（质量）等密切相关，这是一个多输入多输出的复杂控制系统，尚有待于开发研究。把再沸器加热控制简化成再沸器功率的单回路控制是模仿目前工业生产中的实用生产工艺。、再沸器产生的乙醇水混合蒸汽为精镏塔内的最高温度，蒸汽穿过12块塔板时，温度逐渐降低，塔板上冷凝液的乙醇浓度也逐渐增高。各块塔板是等距布置的，但其塔板温度且呈非线性下降。经测试：8#塔板温度跟产品的乙醇浓度（质量）有比较灵敏的反应关系，即产品浓度变化同一幅度，8#板温度的变化幅度要大于其它塔板温度的变化幅度，8#塔板称之灵敏板。控制好灵敏板的温度就是控制好产品的浓度（质量）。无论是开始

22、的“全回流”工况，还是后来的“产品”工况，回流计量泵都要把回流槽中高浓度的产品液抽回到精镏塔中，抽出的回流流量越多，塔板上的液体含乙醇的浓度也越高，灵敏板的温度也越低。在“产品”工况下，要生产乙醇浓度93%的合格产品，灵敏板温度控制系统的设定值sv范围应为801左右。精镏塔工艺要求注入塔节原料液的温度和浓度与该塔板上液体的温度和浓度相接近，以减少对精镏塔的工艺扰动。不同的原料液浓度应选择某一电磁阀进入相关的塔板，已在操作说明中介绍。本实验要解决的是控制原料液的温度控制问题。进料加热是加热带先加热进料铜管，铜管再加热流动的原料液，进料温度测量的是原料液温度，这种简接传热方式使进料温度的滞后时间较

23、大。再者，伴热带加热是升温速度较快，降温速度较慢，即时间常数t0的正、反方向严重不对称。被控对象的时间特性/t。既大又不对称，是一种很难控制的对象。好在进料温度控制误差对产品的浓度、产量指标影响较小，进料温控误差可放宽到5左右。我们采用带死压（2）的pid控制方案可满足工艺要求。精镏塔最直接的质量指标是产品乙醇的浓度。由于在线检测技术的困难，难以直接按产品浓度进行控制。虽然目前已有工业色谱仪的在线检测，逐渐出现按产品浓度来控制精镏塔。但这方案仍受到三方面条件的制约；一是测量过程滞后很大，反应缓慢；二是分析仪器的可靠性较差；三是该仪器价格昂贵。精镏塔最常用的间接质量指标是塔板温度。因为对于我们的

24、二元组分（乙醇和水）的精镏塔而言，在压力恒定条件下，塔板温度与产品浓度存在着单值的函数关系。当塔的回流量发生变化时（它就是tc-8灵敏板温度控制系统的操纵变量），塔内各板的浓度都将发生变化，各塔板的温度也将同时变化，但变化程度各不相同，当达到新的稳态后，温度变化最大的那块塔板称为灵敏板。控制灵敏板的温度就可以间接控制产品的浓度（质量）。3.2.2操作步骤1、开车准备1) 检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否正常）。2) 熟悉设备工艺流程图，各个设备组成部件所在位置（如加热釜、原料罐、）。3) 熟悉各取样点、温度测量、压力测量与控制点的位置。4）确认设备所有

25、阀门初始状态为关闭状态。5)在精馏现场电力控制柜上，合上总电源空气开关，在现场电力控制柜上检查总电源电压表电压是否正确如出现缺相，欠压等问题应及时按序检查电压表接线是否接触不良，打开仪表电源开关。6）启动计算机点击桌面” uwintech2.0”快捷方式启动dcs监控软件。并将所有现场控制参数设置为初始状态零。7) 配料.a.如果是第一次配料，打开原料罐上阀门va003、va004，按体积浓度15%在容器中配好料，从原料罐v101的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置，按体积浓度30%在容器中配好料，从原料罐v102的加料漏斗倒入原料罐中，达2/3位置。b.如果不是第一次做实验，打开阀门va00

26、1、va009、va010、va011、va014、va016、va017、va020；放空阀va212、va113、va231，打开控制柜电源，启动循环泵p101，把再沸器、塔底产品罐、塔顶产品罐中剩余的料打到原料罐1中混合再使用。c.打开低浓电磁阀：在上位机dcs监控系统中的精馏控制界面上单击“低浓电磁阀关”按钮，将低浓电磁阀设置到打开的位置。8）输送原料到再沸器e105：打开阀门va201、va203，在控制柜上开启“进料泵电源”开关，再在上位机上将进料流量sv值设置为30l/h，让进料泵往再沸器里进料。当再沸器液位达到20cm（设置范围为1530之间）时，在上位机上将进料流量sv值设置

27、为0，同时关闭阀va212、va213、va216，此时再沸器内进料结束，通过ai01取样检测并记录此时的原料浓度。9)打开进料阀va215、回流罐v106放空阀va226，关闭冷凝器e104的排空阀va225及va501；10)打开筛板回流罐下的阀va224、va218、va219、va220、va221、va228，关闭取样阀ai229、va223，为全回流实验和部分回流实验做准备。11）打开冷却水泵进口出口阀门va401、va402、va403、va404、va405、va406、va407、va408、va409。2、开车1)在确定了实验之前应该先检查各个阀门的状态是否正确，是否能达到

28、需要的实验结果的目的。2)在精馏现场电力控制柜上，按下“再沸器加热管电源”启动按钮。在上位机上控制方式设置为手动，输出op值设置为100%。3)在精馏现场电力控制柜上，按下“冷凝水泵电源”启动按钮，开启冷凝水。3、全回流1)随着加热的进行，再沸器温度的上升，当再沸器内温度达到混合物的沸点后，蒸汽从塔底往上升，经塔顶冷凝器e102冷凝后到回流罐，待回流液罐v106积累到5cm之后，在精馏现场电力控制柜上打开“回流泵电源”启动按钮，进行全回流实验操作，在上位机上设置回流流量为4l/h(一般为7l/h)，并注意观察回流罐液位，如果液位上升，则增大回流流量到6l/h，若液位降低，则把回流流量减小到3l

29、/h，总之注意保持回流罐液位基本不变，若回流罐液位保持基本不变，则此时的流量为最大回流量。回流泵控制结构图如下： 2)全回流稳定10分钟时间后，可以在取样口ai02取样并记录。4、部分回流1)全回流稳定后，并达到产品浓度要求后，就可以准备进入部分回流，2)进料操作a.检查并打开原料罐1放空阀、出料阀va004、va201、va203。b.检查打开进料泵出口阀va212、va215。c.在精馏现场电力控制柜打开“精馏进料泵电源”启动开关，在上位机上把进料流量sv值设定为4l/h，等5分钟后，在控制柜上开启“精馏预热电源”启动按钮，在上位机上把进料温度控制改为“手动”，将输出op设置为100%，等

30、进料温度达到60度时，把进料流量调整为10l/h的进料流量原料进料流量，开始进料，进料流量控制及进料温度控制结构图如下：3)成品泵操作a.根据合适的回流比调整进料流量为4l/h，b.检查打开采出泵进口、出口阀门va220、va221、va228，打开成品罐放空阀门va231。c.在精馏现场电力控制柜上打开“精馏成品泵电源”启动开关，成品泵工作，在上位机上设置成品流量为2l/h，成品泵控制结构图如下：4)打开再沸器出料阀门va114，塔底残液罐放空阀门va113，关闭塔底产品罐出口阀门va105、va011，。5)按照物料平衡慢慢调整进料流量10l/h、回流流量4l/h、成品流量2l/h、残液流

31、量6l/h。6)取样操作部分回流稳定一段时间后，在取样点ai01、ai02取出残液、成品样品，检测浓度。6、停车1、在精馏现场电力控制柜上依次关闭预热加热电源、再沸器加热电源、回流泵电源、成品泵电源；2、待塔顶温度降到60度以下时，在精馏现场电力控制柜上关闭冷却水泵电源。3、在精馏现场电力控制柜上关闭总电源空气开关。4、关闭原料罐、回流罐、成品罐、残液罐所有阀门。5、清理打扫卫生。3.3成套装置控制回路分析3.3.1 dcs系统概述(distributed control systems,简称dcs),又称为分散控制系统，分散型控制系统,集散控制系统.由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路

32、，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制 。各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中 。这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整

33、个系统失去控制。当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。与计算机多级控制系统相比 ，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。分散型控制系统（dcs）是以微处理机为基础，以微机分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、crt技术和控制技术即4c技术于一体的新型控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，dcs正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的dcs可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将dcs系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。dcs是

34、分散控制系统（distributed control system）的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（computer）、通讯（communication）、显示（crt）和控制（control）等4c技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。3.3.2 反应釜串级控制系统分析加热管夹套温度内胆温度设定值干扰干扰-+温度传感器温度传感器tc1tc2控控图3-15 反应釜温度串级控制方框图串级控制系统的特点串级控制系统的特点 1）改善了过程的动态特性； 2）能及时克服进入副回路的各

35、种二次扰动，提高了系统抗扰动能力； 3）提高了系统的鲁棒性； 4）具有一定的自适应能力。3.3.3成套装置仪表及控制系统一览表3-1 双反应釜装置仪表及控制系统一览表序号位号仪表用途仪表位置规格执行器1li101反应釜1#原料罐液位现场法兰液位计,5002li102反应釜2#原料罐液位现场法兰液位计,5003li1033#原料罐液位现场法兰液位计,3504li105中和釜成品罐液位现场法兰液位计,2005li106反应釜成品罐液位现场法兰液位计,2006li107原料罐（1）高位槽现场法兰液位计,4507li108原料罐（2）高位槽现场法兰液位计,4508ti101中和搅拌釜内胆温度现场热电阻

36、,铜-康铜 9ti102中和搅拌釜夹套温度现场热电阻,pt100,wpz-27010tic101中和搅拌釜温度显示集中热电阻+智能仪表11ti201反应釜内胆温度现场热电阻,铜-康铜12tic201反应釜温度显示集中热电阻+智能仪表13ti202反应釜夹套温度现场热电阻,pt100,wpz-27014mi101中和搅拌釜电机现场减速电机，bldo-1715mic101中和搅拌釜电机显示集中电机+智能仪表16mi201反应釜电机现场减速电机，bldo-1717mic201反应釜电机显示集中电机+智能仪表18fi1011#泵进料流量显示现场涡轮流量计19fi1022#泵进料流量显示现场涡轮流量计2

37、0fi1033#泵进料流量显示现场玻璃转子流量计lzb-6,4-40l/h21pi101中和搅拌釜压力显示现场电接点压力表,0-0.6mpa22pi201反应釜压力显示现场电接点压力表,0-0.6mpa23pi102原料罐（1）高位槽液位变送现场压力传感器,0-10kpa24pi202原料罐（2）高位槽液位变送现场压力传感器,0-10kpa表3-2 双精馏塔装置仪表及控制系统一览表位号仪表用途仪表位置规格执行器pi01塔底压力就地指针压力表10kpa，1.5级无pi02塔顶压力就地指针压力表，10kpa，1.5无pi04真空罐压力就地指针压力表，-100kpa，1.5真空泵tic110进料温度

38、显示控制就地+集中热电阻+智能仪表，1级电加热管tic111再沸器问温度显示控制就地+集中热电阻+智能仪表，1级电加热管ti1081#进料口温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti1072#进料口温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti111塔顶温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti110第4层塔板温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti109第6层塔板温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti106第8层塔板温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti105第12层塔板温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无ti112回流温度就地+集中热电阻+智能仪表，1级

39、无ti104第14层塔板温度显示就地+集中热电阻+智能仪表，1级无li103再沸器罐液位就地精度1cm无li106回流罐罐液位就地精度1cm无li101原料罐1液位就地精度1cm无li102原料罐2液位就地精度1cm无li104残液罐液位就地精度1cm无li105产品罐液位就地精度1cm无lic103再沸器液位控制就地精度1cm电磁阀fic102进料流量显示控制就地+集中转子流量计+蠕动泵，1.5级蠕动泵fic101回流流量显示控制就地+集中转子流量计+蠕动泵，1.5级蠕动泵fic103产品流量显示控制就地+集中转子流量计+蠕动泵，1.5级蠕动泵fi04残液流量显示就地转子流量计，1.5级无f

40、i05冷却水流量显示就地+集中涡轮流量计+智能仪表，1级无 4.成套装置运行控制4.1开车4.1.1开车准备检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否正常）；检查原料罐v102、原料罐v103、原料罐v104物料液位多少，若没达到2/3的位置，打开相应罐体加料漏斗阀门，第一次做实验家自来水，打开自来水阀门，往原料罐加入原料，直至罐体2/3处时关闭自来水阀门，关闭加料漏斗阀门；检查总电源的电压情况是否良好，不存在欠压缺相状态。制作工具准备：1#反应釜、1#原料罐、一号高位罐、切块用木桌1张、打字木凳1张，印字模2-4个（木制），盛皂铁箱若干个，晾皂木架若干个，以上

41、工具可手工自制。准备所需原料：油泥（植物榨油厂的下脚料，也叫油脚、油渣），动物油（牛、马、羊、猪油均可），火碱，松香，水玻璃（泡花碱），食盐、皂用香精，皂黄。4.1.2开车1)在确定了实验之前应该先检查各个阀门的状态是否正确，是否能达到需要的实验结果的目的。2)在精馏现场电力控制柜上，按下“再沸器加热管电源”启动按钮。在上位机上控制方式设置为手动，输出op值设置为100%。3)在精馏现场电力控制柜上，按下“冷凝水泵电源”启动按钮，开启冷凝水。4.1.3全回流1)随着加热的进行，再沸器温度的上升，当再沸器内温度达到混合物的沸点后，蒸汽从塔底往上升，经塔顶冷凝器e102冷凝后到回流罐，待回流液罐v106积累到5cm之后，在精馏现场电力控制柜上打开“回流泵电源”启动按钮，进行全回流实验操作，在上位机上设置回流流量为4l/h(一般为7l/h)，并注意观察回流罐液位，如果液位上升，则增大回流流量到6l/h，若液位降低，则把回流流量减小到3