精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统设计

1、天津城建大学课程设计任务书2016 -2017学年第 2学期控制与机械工程学院自动化专业班级2姓名樊良昊学号1422060211课程设计名称：过程控制设计题目：精储塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统设计完成期限：自 2017 年7 月3 日至2017 年7 月/曰共1 周设计依据、要求及主要内容：一、设计任务精微塔是化工、石油化工、炼油生产中应用极为广泛的传质传热过程，其目的是将混合物中 的各组份分离，达到规定的纯度。精福塔釜温度是保证产品分离纯度的重要指标,工艺上要求温度偏差E2 V J Y2 V J Y| -主、副调节器正反作用方式确定:由生产工艺安全考虑，燃料调节阀应选气开方式，保证系统出现

2、故障时调节阀处于全关状态，防止燃料进入精储塔，确保设备安全，调节阀的Kv 0。主调节器作用方式确定：蒸汽流量增加，塔釜温度升高，主被控过程Ko1 0。为保证主回路为负反馈， 各环节放大系数乘积须为正， 则副调节器的放大系数 K10, 主调节器作用方式为反作用。 又为保证副回路是负反馈， 各环节放大系数乘积必须为正，所以副调节器Kc0,副调节器作用方式为反作用方式。图7-4 梢墙过程示镰图1 帕廊梏二2 -窗港力口热380v控制系统硬件接线图第四章控制算法选择在精储塔温度审级控制系统中，我们以塔釜温度为主要被控参数， 塔釜温度影响产品生产质量，工艺要求严格，又因为精储塔申级控制系统有较大容量滞后

3、，所以，选择PID调节作为主调节器的调节规律。控制副参数是为了保证和提高主参数的控制质量，对副参数的要求一般不严格，可以在一定范围内变化，允许有残差，所以副调节器调节规律选择P控制。调节器 1： P=2;I=0.454;D=0;SN=33;CF=0;ADDR=1;SV=8; DIH=50;DIL=0;副调节器：P=1;第五章控制参数整定 在比例作用的条件下，由大到小逐渐降低副调节器的比例度。此时的仿真曲线如图所示:在系统稳定运行大约 900s后，突加幅值为设定值 40%勺二次阶跃扰动信号，仿真曲线如图所示:由仿真框图可以看出这时的调节时间（在单位阶跃响应曲线的稳态值附近，取土 5%作为误差带，

4、响应曲线达到并不超过该误差带的最小时间）Ts大约为2500左右。由仿真曲线图可观察知：因塔釜温度最大偏差为3.5 C,单回路控制系统不能满足工艺要求。保持副回路的比例度不变，逐步降低主回路的比例度P1,直到得到主回路过渡过程衰减比为10: 1的比例度Pis,记取过渡过程的振荡周期 Tis。当衰减比为10: 1时，比例度P2s为1, Tr为210。主、副调节器参数整定好以后系统响应曲线如图所示：若采用以蒸汽流量为副参数、塔釜温度为主参数的串级控制系统，把蒸汽压力变化这个主要扰动包括 在副回路中，充分运用对于进入串级副回路的扰动具有较强抑制能力的特点，将副调节器的比例放大系数 调到1.实际运行表明

5、，塔釜温度的最大偏差未超过 1.5 C,完全满足了工艺要求。第六章 心得体会在为期一个多星期的课程设计中，遇到过很多很多的问题，但我通过很多有效地途径，例如上网查相关资料，问身边的同学与朋友，或者请教本专业的老师，都得到了解决。在设计过程中，从拿到题目，方案的设计到方案的确定，都经过了严谨的思考，回路的设计，调节器的正反作用的确定，被控参数的选择，使系统能够达到设计目的。通过这次设计，我对过程控制系统在工 业中的运用有了深入的认识，对过程控制系统设计步骤、思路有一定的了解与认识。我学到了控制系统的 设计方法和步骤，拓展了知识面，了解了工业工程中控制系统起到的重要作用。与此同时，在团队的协作中使我们在与