過程控制工程課程設(shè)計

1、過程控制工程課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計名稱：揚(yáng)子烯烴廠丁二烯裝置控制模擬設(shè)計設(shè)計時間：2006220姓名:毛磊班 級：自動化0201學(xué)號：05號1. 課程設(shè)計內(nèi)容：學(xué)習(xí)過程控制工程 課程和下廠畢業(yè)實習(xí) 2 周后，在對揚(yáng)子烯烴廠丁二烯 裝置的實際過程控制策略、 實習(xí)環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)以及相應(yīng)的組態(tài)軟件有一定的認(rèn) 識和了解的基礎(chǔ)上， 針對揚(yáng)子烯烴廠丁二烯裝置， 設(shè)計一個復(fù)雜控制系統(tǒng) (至少 包含一個復(fù)雜回路和 3-5 個簡單回路)，并利用組態(tài)軟件進(jìn)行動態(tài)仿真設(shè)計，調(diào) 節(jié)系統(tǒng)控制參數(shù)，使控制系統(tǒng)達(dá)到要求的控制效果。1) 獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)，每個人根據(jù)下廠具體實習(xí)裝置，確定自己的課程設(shè) 計題目，每 1-3 人/ 組

2、；2) 選用一種組態(tài)軟件(例如：采用力控組態(tài)軟件)繪制系統(tǒng)工藝流程圖；3) 繪制控制系統(tǒng)原有的控制回路；4) 利用下廠收集的實際數(shù)據(jù)和工藝要求，選擇被控對象模型，利用組態(tài)軟 件，對控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)；5) 改進(jìn)原有的控制回路，增加 1-2 個復(fù)雜回路，并進(jìn)行組態(tài)；6) 調(diào)節(jié)控制參數(shù)，使性能指標(biāo)達(dá)到要求；7) 寫出設(shè)計工作小結(jié)。對在完成以上設(shè)計過程所進(jìn)行的有關(guān)步驟：如設(shè)計 思想、指標(biāo)論證、方案確定、參數(shù)計算、元器件選擇、原理分析等作出 說明，并對所完成的設(shè)計做出評價，對自己整個設(shè)計工作中經(jīng)驗教訓(xùn)， 總結(jié)收獲。2. 進(jìn)度安排 ( 時間 3 周)1) 第 1 周 選用一種組態(tài)軟件繪制系統(tǒng)工藝流程圖；繪

3、制控制系統(tǒng)原有的 控制回路；2) 第 2 周 利用下廠收集的實際數(shù)據(jù)和工藝要求，選擇被控對象模型，利 用組態(tài)軟件，對控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)；3) 第3周(1-3) 改進(jìn)原有的控制回路， 增加 1-2 個復(fù)雜回路，并進(jìn)行組態(tài)； 調(diào)節(jié)控制參數(shù)，使性能指標(biāo)達(dá)到要求；4) 第 3 周(4) 書寫課程設(shè)計說明書5) 第 3 周(5) 演示、答辯過程控制工程課程設(shè)計報告書課程設(shè)計名稱：揚(yáng)子烯烴廠丁二烯裝置控制模擬設(shè)計設(shè)計時間：2006220姓名:毛磊班 級：自動化0201學(xué)號：05號（一） 課程 設(shè)計 目的過程控制工程課程設(shè)計密切結(jié)合過程工業(yè)實際的實踐性教育環(huán)節(jié)之一，是學(xué)習(xí)完過程控制工程課程和下廠實習(xí)后進(jìn)行的一

4、次全面的綜合練習(xí)。其目的在于加深對過程控制工程設(shè)計思想的理解，掌握過程控制領(lǐng)域常用和有效的控制方案和控制 系統(tǒng)，掌握過程工業(yè)典型操作單元的控制方案和系統(tǒng)特點(diǎn)；并接受嚴(yán)格和系統(tǒng)的實驗操作訓(xùn)練，從而為以后的畢業(yè)環(huán)節(jié)工作和擔(dān)負(fù)實際工程任務(wù)打下良好和堅實的基 礎(chǔ)。過程控制工程課程設(shè)計是是學(xué)生在校期間必須接受的一項工程訓(xùn)練。在課程設(shè)計過程中，在教師指導(dǎo)下，運(yùn)用工程的方法，通過一個簡單課題的設(shè)計練習(xí)，可使 學(xué)生初步體驗過程控制系統(tǒng)的設(shè)計過程、設(shè)計要求、完成的工作內(nèi)容和具體的設(shè)計方法，了解必須提交的各項工程文件，也達(dá)到鞏固、充實和綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的目的。1）通過課程設(shè)計，應(yīng)能加強(qiáng)學(xué)生如下能力的培

5、養(yǎng)：2）獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造力；3）綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實際工程技術(shù)問題的能力；4）查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；5）工程繪圖的能力；6）編寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。（二） 先修 課程 要求熟悉控制原理、檢測儀表、控制儀表、過程控制工程、集散控制系統(tǒng)等課程 的專業(yè)知識，掌握控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原理，掌握控制系統(tǒng)工程制圖的原理、方法，熟悉帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，熟悉各控制設(shè)備的操作要領(lǐng)，具備綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ) 理論和專業(yè)知識解決控制工程中一般技術(shù)問題的能力；具有獨(dú)立完成控制工程項目設(shè)計的初步能力。（三）編 寫 規(guī) 范寫出不少于5000字的課程設(shè)計說明書。說明書中除了在封面應(yīng)有題

6、目、班 級、姓名、學(xué)號和課程設(shè)計日期、地點(diǎn)以外，其正文一般有如下幾個方面的內(nèi)容：1）學(xué)生要認(rèn)真復(fù)習(xí)教材，閱讀有關(guān)規(guī)范、設(shè)計手冊等資料，獨(dú)立按時完成 任務(wù)；2）設(shè)計工藝流程和要求的簡單說明；3）裝置原有控制回路和重要控制策略介紹；4）確定控制方案，利用組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)仿真設(shè)計的過程5）控制參數(shù)調(diào)整步驟和方法；6）儀表的選型，編與有關(guān)的儀表信息設(shè)計文件。課程設(shè)計成績四、課程設(shè)計內(nèi)容（包括：現(xiàn)場的實際過程控制策略、以及相應(yīng)的組態(tài)軟件介紹，針對具體被控對象，設(shè)計4-5 個簡單回路和至少包含一個復(fù)雜控制系統(tǒng)的控制策略，并利用組態(tài)軟件進(jìn)行動態(tài)仿真設(shè) 計，調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制參數(shù)， 使控制系統(tǒng)達(dá)到要求的控制效果，寫

7、出設(shè)計說明書。設(shè)計說明書包 括：設(shè)計思想、指標(biāo)論證、方案確定、參數(shù)計算、元器件選擇、原理分析等步驟做出說明， 并對所完成的設(shè)計做出評價，總結(jié)整個設(shè)計工作中經(jīng)驗教訓(xùn)和收獲。 ）過程控制工程課程設(shè)計報告書“過程控制工程課程設(shè)計”是“過程控制”課程的一個重要組成部分，通過 對揚(yáng)子石化實際丁二烯車間生產(chǎn)流程的認(rèn)識、 控制方案的選擇以及現(xiàn)場工程圖紙 的繪制等基礎(chǔ)設(shè)計的學(xué)習(xí)， 培養(yǎng)了自己理論與實踐相結(jié)合能力、 工程設(shè)計能力和 創(chuàng)新能力。過程控制系統(tǒng)設(shè)計是為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化， 應(yīng)用圖紙資料和文字資料來表 達(dá)設(shè)計思想和工程實現(xiàn)方法。 設(shè)計大致可以分為兩個階段： 設(shè)計前期工作和設(shè)計 工作。在設(shè)計前期工作中，

8、要查閱一些現(xiàn)場生產(chǎn)技術(shù)資料， 這主要以我們在揚(yáng)子 石化生產(chǎn)實習(xí)時所搜集的一些資料為主， 同時還要根據(jù)具體情況確定自己想要實 現(xiàn)的自動控制范圍， 進(jìn)而再對被控對象動態(tài)特性進(jìn)行分析， 確定控制系統(tǒng)的被調(diào) 量和調(diào)節(jié)量， 確定控制質(zhì)量指標(biāo)和報警設(shè)限， 最后根據(jù)對現(xiàn)場安全等方面因素的 考慮，提出儀表選型原則， 包括現(xiàn)場測量、 檢測變送、 調(diào)節(jié)以及執(zhí)行儀表的選型。 在第二階段也就是設(shè)計工作中， 要根據(jù)對被控對象進(jìn)行的分析， 確定系統(tǒng)自動控 制結(jié)構(gòu)，完成控制系統(tǒng)原理圖， 根據(jù)確定控制設(shè)備和測量取樣點(diǎn)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 利 用組態(tài)軟件（力控軟件、MCGS&態(tài)軟件等）完成控制系統(tǒng)工藝流程圖，然后根 據(jù)確定的自

9、動化水平和系統(tǒng)功能， 選擇控制儀表型號， 再對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行仿 真試驗，并進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)器參數(shù)整定，調(diào)試出比較理想的過程控制實時曲線圖。一、丁二烯車間DA-107的現(xiàn)場實際過程控制策略DA-107 是第二精餾塔，它的作用是脫除第一精餾塔塔釜液中的高沸物，例 如順丁烯 -2、丁二烯 -1 ，2、乙基乙炔和碳五等等，該塔一共有85 塊塔板，其中第30塊塔板為進(jìn)料塔板。DA-106釜液去DA-107的流量由LICA-119控制，產(chǎn)品丁 二烯在丁二烯產(chǎn)品冷卻器冷至 40C以下，并送入丁二烯產(chǎn)品檢驗槽，EA-129出 口管線及 DA- 1 07塔頂餾出管線分別連續(xù)地加入 TBC。 DA- 1 07

10、的塔頂操作壓力為 0.43 ± 0.03MPaG該壓力是由PICA-120調(diào)節(jié)EA-118冷卻水流量來控制。在回流 方面，工藝設(shè)計的回流量為28.08t/h ;實際操作的回流量=采出量X （4.05.0 ）。 釜液流量的設(shè)計值為230kg/h，此值隨DA-107進(jìn)料中高沸物如順丁烯-2、丁二烯 -1，2、乙基乙炔和碳五的含量而變化，丁二烯 -1，3維持在 0.15kg/kg 以下，釜液中丁二烯 -1，2的含量可以有一定壓力下的釜溫來估算。當(dāng)產(chǎn)品丁二烯 -1，3中雜質(zhì)順丁 烯-2 含量超過允許限度時， 不管需要的回流量供給多少， 也要增大塔釜液的排放。DA-107的釜溫設(shè)計值為62.5

11、 C,實際操作溫度為52-66 C,而該溫度隨塔釜組 分和操作壓力而變化，原料中高沸物含量增加，則釜溫會略有上升。再沸器EA-119和EA-120系立式熱虹吸型再沸器，分別以循環(huán)正氣冷凝液、循環(huán)熱溶劑 作熱源，通過LICA-122調(diào)節(jié)蒸氣冷凝液的流量來控制 DA-107塔釜液位。產(chǎn)品丁 二烯中丁二烯 -1,3的純度應(yīng)維持在 0.98kg/kg 以上,產(chǎn)品丁二烯中丁二烯 -1,3和順 丁烯-2 含量通過取樣分析檢測，產(chǎn)品丁二烯中雜質(zhì)如羥基化合物、二聚物、過氧 化物等也通過取樣分析檢驗。 來自各再沸器和熱交換器的所有蒸汽冷凝液 （STC） 全部送入蒸汽冷凝液罐（FA-113）。而FA-113中的S

12、TC則由蒸汽冷凝液泵（GA-118A/B）送入EA-119 （第二精餾塔蒸汽冷凝再沸器），向再沸器提供熱量。 再沸器出口（ EEA-119）的大部分STC送入EA-105 （第一汽提塔冷凝器）；一部 分經(jīng)二甲胺萃取塔水進(jìn)料泵（GA-130A/B）升壓后送入DA-109作為二甲胺萃取劑 用；一小部分STC送出界區(qū)，其流量由LICA-121控制，在EA-105中，STC被第 一汽提塔餾出氣的潛熱和顯熱加熱，然后返回FA-113。二、力控 2.6 版組態(tài)軟件簡介在此次課程設(shè)計的第二階段設(shè)計工作中， 要根據(jù)對被控對象進(jìn)行的分析， 確 定系統(tǒng)自動控制結(jié)構(gòu)， 完成控制系統(tǒng)原理圖， 并利用組態(tài)軟件完成簡單的

13、控制系 統(tǒng)工藝流程圖， 我選擇使用的是力控 2.6 版組態(tài)軟件。 力控 2.6 版是一個面向方 案的HMI/SCADAP臺軟件。它基于流行的32位Windows平臺，豐富的I/O驅(qū)動 能夠連接到各種現(xiàn)場設(shè)備。 分布式實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 可提供訪問工廠和企業(yè)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)的一個公共入口。內(nèi)置 TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序可以使用戶充分利用 Intranet 或 Internet 的網(wǎng)絡(luò)資源。重新設(shè)計的實時數(shù)據(jù)庫管理器，全屏瀏覽編 輯，組態(tài)過程更加方便、靈活、高效。新增內(nèi)置數(shù)據(jù)表，具備標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫所 具有的基本特征和功能， 免去在向管理信息系統(tǒng)延伸時必須捆綁各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫 所帶來的煩惱。最值得一提

14、的是其中的控制策略生成器，力控的新一代產(chǎn)品 - 控制策略生成器（ Strategy Builder ）是優(yōu)異的自動化控制解決方案。與傳統(tǒng)的 DCS PLC控制系統(tǒng)相比，它充分體現(xiàn)了控制功能豐富、系統(tǒng)組建靈活、擴(kuò)展方 便的特點(diǎn)。力控控制策略生成器是一個既可以運(yùn)行在Win dows98/2000/NT環(huán)境，又可以運(yùn)行于 WindowsCE DOS等嵌入式環(huán)境的控制功能軟件模塊。它采用功能 框圖的方式為用戶提供組態(tài)界面， 具備與實時數(shù)據(jù)庫、 圖形界面系統(tǒng)通訊的功能。 在力控的控制策略生成器中， 一個應(yīng)用程序中可以有很多控制策略， 但只能有一 個主策略。主策略首先被執(zhí)行，主策略可以調(diào)用其他策略。策略嵌

15、套最多為4級，即 03級，在這 4 級中，0 級最高，3 級最低。高級策略可以調(diào)用低級策略， 而低級策略不可以調(diào)用高級策略。 除3級最多可以有 127個策略外，其他 3個級 別分別最多可以有 255 個策略?？刂撇呗杂梢恍┗竟δ軌K組成， 一個功能塊代 表一種操作、算法或變量。 功能塊是策略的基本執(zhí)行元素， 類似一個集成電路塊， 有若干個輸入和輸出， 每一個輸入和輸出管腳都有唯一的名稱。 力控的控制策略 是在控制策略生成器中編輯生成的， 在控制策略存盤時自動對策略進(jìn)行編譯， 同 時檢查語法錯誤，編譯也可以手動進(jìn)行?？刂撇呗陨善鞑捎梅?IEC1131-3 標(biāo)準(zhǔn)的圖形化編程方式， 其基本功能塊

16、分為 5 類：變量功能塊、數(shù)學(xué)運(yùn)算功能塊、 程序控制功能塊、 邏輯功能塊和控制算法功能塊。 變量功能塊用來為其他功能塊 提供初始操作數(shù)、 最終運(yùn)算結(jié)果的變量連接。 在每一個變量功能塊的屬性框中都 可以選擇變量數(shù)據(jù)源 / 目的名稱及其參數(shù)名稱。 共有常數(shù)、輸入變量、 輸出變量、 系統(tǒng)變量、全局輸入變量和全局輸出變量等 6 個變量功能塊。 數(shù)學(xué)運(yùn)算功能塊可 完成變量的計算處理。共有加法、減法、乘法、除法、乘方、取余、絕對值、正 弦、余弦、正切、反正弦、反余弦、反正切、自然底冪數(shù)、平方根、常用對數(shù)、 自然對數(shù)和取整等 18 個數(shù)學(xué)運(yùn)算功能塊。邏輯功能塊根據(jù)所選的算法執(zhí)行邏輯 功能，每個邏輯塊最多有

17、4 個輸入，并產(chǎn)生單一布爾輸出。 功能塊可以要求實型 輸入或布爾型輸入。 實型輸入可以是外部輸入、 內(nèi)部輸入和邏輯模塊的輸出。 共 有與、或、異或、非、與非、或非、2個輸入ON限定或門、3個輸入ON限定或 門、 3 個變量一致性檢查、 選擇開關(guān)、 定長脈沖、 最大時限脈沖、 最小時限脈沖、 延時、開延時、關(guān)延時、看門狗、 RS觸發(fā)器、變化檢測、帶死區(qū)的等于比較、 帶死區(qū)的不等于比較、 帶死區(qū)的大于比較、 帶死區(qū)的大于等于比較、 帶死區(qū)的小 于比較、帶死區(qū)的小于等于比較、選通器等 26 個邏輯功能塊。程序控制功能塊 用于不同控制策略之間的嵌套。 共有跳轉(zhuǎn)、 調(diào)用子策略、 返回和注釋等 4 個功能

18、 塊。控制算法功能塊主要用于完成各種模擬型的控制策略。 共有純滯后補(bǔ)償、 濾 波器、一階傳遞函數(shù)、模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、計時器、計數(shù)器、 PID 控制器、線性變換、開關(guān)控制器 51、開關(guān)控制器 13、三者取中、限 值器、累計器、比例器、溫壓補(bǔ)償、高低選和平均、通用線性化、比值控制器、 斜坡控制器、數(shù)字組合點(diǎn)、計算器、條件動作表、加權(quán)平均等近 30 個功能塊。 同時提供開放的算法接口， 可以嵌入用戶自己的控制程序。 另外，控制策略生成 器與力控的其它程序組件可以無縫連接。 豐富的 I/O 設(shè)備驅(qū)動支持， 能夠連接到 各種現(xiàn)場設(shè)備。增強(qiáng)的 I/O 框架，增加了 I/O 冗余，更好

19、的開放性和靈活性；同 時提供開放式的I/O開發(fā)SDK及源碼。力控2.6版組態(tài)軟件還全面支持 OLE ActiveX、DDE完整的OPC Client，標(biāo)準(zhǔn)的SQL/ODBC AP接口； 精確的內(nèi)部時 鐘系統(tǒng)，調(diào)度周期可精確至 1 毫秒；更快的網(wǎng)絡(luò)通信速度，以滿足構(gòu)建大型、復(fù) 雜SCAD療統(tǒng)的需求。力控提供多種通信方法，除 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信組件外，使 用力控遠(yuǎn)程撥號通信組件，可以實現(xiàn)對遠(yuǎn)程現(xiàn)場生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控。三、PID 控制策略、設(shè)計思想、方案確定及原理分析在做到選擇被控對象模型， 利用組態(tài)軟件， 對控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)同時改進(jìn)原 有的控制回路并再次進(jìn)行組態(tài)的時候，我的設(shè)計思想主要是采用 P

20、ID 控制策略。 在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID 控制。 PID 控制器以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工 業(yè)控制的主要技術(shù)之一。 當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握， 或者得不到精 確的數(shù)學(xué)模型時， 控制理論的其它技術(shù)難以采用時， 系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必 須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。 PID 控制，實 際中多采用的有P、PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。比例（P）控制是一種最簡單的控制方式。 其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系，

21、 但是當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存 在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。在積分（ I ）控制中，控制器的輸出 與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。 對一個自動控制系統(tǒng)， 如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存 在穩(wěn)態(tài)誤差，則這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的。為了消除這個存在的穩(wěn)態(tài)誤差， 在控制器中必須引入“積分項” 。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的 增加，積分項會增大。 這樣，即便誤差很小， 積分項也會隨著時間的增加而加大， 它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。在微分（D）控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分也就是與誤差的變

22、化率成正比關(guān)系。 自動控制 系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)， 其原因是由于存在有較 大慣性環(huán)節(jié)或有滯后環(huán)節(jié)， 具有抑制誤差的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。 解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前” ，即在誤差接近零時，抑制誤差 的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比 例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項” ，它能預(yù)測誤 差變化的趨勢，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制 作用等于零， 甚至為負(fù)值， 從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。 所以對有較大慣性或 滯后的被控對象，比例+微分（PD）控制器能改善系

23、統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。在這次課程設(shè)計調(diào)試中， 我采用的是臨界比例法， 首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作， 然后僅 加入比例控制環(huán)節(jié)， 直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩， 記下這時的比例 放大系數(shù)和臨界振蕩周期， 最后在一定的控制度下通過公式計算得到 PID 控制器 的參數(shù)，使得系統(tǒng)輸出值非周期的趨于設(shè)定值，并且系統(tǒng)的超調(diào)量、上升時間、 穩(wěn)態(tài)誤差等性能指標(biāo)均在允許范圍內(nèi)。四、針對具體被控對象，設(shè)計簡單回路和復(fù)雜控制系統(tǒng)的控制策略分析 針對具體被控對象的具體

24、分析后， 我利用組態(tài)軟件進(jìn)行動態(tài)仿真設(shè)計設(shè)計了 幾個簡單回路和一個串級控制系統(tǒng)的控制策略， 后經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制參數(shù)， 使控制 系統(tǒng)達(dá)到要求的控制效果，包括 FA-113的液位PID控制、EA-120的溫度PID控 制、FA-116的液位比值控制、EA-118的出口流量對DA-107塔頂壓力的PID控制 和FA-116流向塔釜DA-107的壓力流量串級控制。在FA-113的液位PID控制中， 操縱變量選擇從EA-105流入FA-113液體的流量，被控變量則是 FA-113里的液 位，從安全因素考慮，控制閥選擇氣關(guān)型（K/V0），當(dāng)操縱變量增加時被控變量 隨之增加（K>>0），因而&am

25、p;V0,控制器為正作用。就EA-120的溫度PID控制而 言，操縱變量選擇流出EA-120的液體流量，被控變量是EA-120的罐內(nèi)溫度，出 于安全考慮，控制閥選擇氣開型（KV> 0），當(dāng)操縱變量增加時被控變量隨之降低（KpV 0）,因而KCv 0,控制器為正作用。在 EA-118的出口流量對DA-107塔頂 壓力的PID控制中，操作變量選擇EA-118的出口流量，被控變量是DA-107的塔 頂壓力，從控制自身和安全因素考慮，控制閥選擇氣開型（K/>0）,當(dāng)操縱變量增加時被控變量隨之降低（KpV0），因而KeV0,控制器為正作用。在FA-116流 向塔釜DA-107的壓力流量串級控

26、制中，主被控變量是DA-107的塔釜內(nèi)壓力，副 被控變量是FB-2001流向DA-107塔釜的流量，控制閥選擇氣關(guān)型（KvV 0）,閥 門打開，F(xiàn)B-2001流向DA-107塔釜的流量增加（©>0）,副控制器選擇正作用 KC2V0,當(dāng)FB-2001流向DA-107塔釜的流量增加時，DA-107的塔釜內(nèi)壓力增大（Kp1> 0）,因而Kc1> 0主控制器選擇反作用。五、元器件選擇（儀表選型）序號位號指標(biāo)名稱單位設(shè)計值控制范圍1PIC-118FA-113壓力MPaG0.010.01 0.052FIC-137FA-113溫度C97.698 ± 43TI-500-2

27、9FA-113STC使用溫度C100 ± 24PIA-119DA-107塔釜壓力MPaG0.460.48 ± 0.035TR-300-6DA-107塔釜溫度C62.552 666FIC-139DA-107回流量t/h采出量X 4.0采出量X ( 3.85.4 )7TI-500-30DA-107塔頂溫度C44.848 ± 58PICA-120DA-107塔頂壓力MPaG0.400.43 ± 0.03六、設(shè)計評價，總結(jié)整個設(shè)計工作中經(jīng)驗教訓(xùn)和收獲這次課程設(shè)計只有短短的三周時間，自己設(shè)計的一些控制策略要求得到了較 為理想的結(jié)果。同時給我?guī)淼挠绊懘_是很大的，理論知識、下廠實習(xí)、課程設(shè) 計這三者有機(jī)的結(jié)合起來是我看到了自己的不足，但也給了我前進(jìn)的動力，自己開始明確了一些前進(jìn)的方向，僅靠書本上的知識是站不住的，因為現(xiàn)實總是在變 化，需要自己有一些創(chuàng)新的勇氣與能力， 才能真正做到活學(xué)活用，不足是我看到 了想要做好課程設(shè)計乃至畢業(yè)設(shè)計需要多方面的能力，這并不局限于本專業(yè)知 識，掌握計算機(jī)某些軟件的應(yīng)用也很重要， 這次過程控制工程課程設(shè)計使我獲益 匪淺，我會沿著專業(yè)方向繼續(xù)努力。過程控制工程課程設(shè)計附圖:丄Iii da 1 aii-m-?D