精馏塔塔温度控制系统的设计课程设计论文.doc

过程控制系统 课程设计（论文） 题目： 精馏塔塔釜温度控制系统的设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字） 起止时间：  课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论文）题目 精馏塔塔釜温度控制系统的设计 课程设计（论文）任务 实现功能 设计精馏塔塔釜温度控制系统 精馏塔是石油化工生产过程中的主要装置，通过精馏操作可将由多组分组成的混合物分离成较纯组分的产品。精馏塔温度是保证分离纯度的重要指标，塔釜的部分产品经过再沸器回流到塔内，一方面保证精馏塔温度恒定，另一方面保证生产的连续性。工艺要求塔釜温度控制在800 ±0.5 ℃。在生产过程中蒸汽压力变化剧烈，而且幅度大，有时从0.5Mpa突然下降到0.3Mpa，压力变化了40%。 设计任务及要求 1、确定控制方案并绘制工艺节点图、方框图； 2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数； 3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式； 4、仿真分析/实验测试分析； 5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 测量范围：0～1000℃ ； 控制温度：800 ±0.5 ℃； 最大偏差：1.5℃。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天，分散完成） 2、确定系统的控制方案，绘制工艺节点图、方框图。（1天，实验室完成） 3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号。（2天，分散完成） 4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式。（实验室1天） 5、MATLAB仿真分析或实验测试分析、答辩。（3天，实验室完成） 6、撰写、打印设计说明书。（1天，分散完成） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算  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，分离的产品的纯度也越来越高。采用精馏塔塔釜温度最为间接质量指标，能够直接地反映精馏塔塔釜产品的情况。将精馏塔塔釜温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂地、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔塔釜温度控系统。本文主要以精馏塔塔釜为研究对象，在分析其工艺流程和系统构成的基础上，结合实际系统，进行了温度和流量等因素方面的控制系统设计，详细设计了精馏过程的控制方案，包括前馈控制、反馈控制和串级控制。根据设计的需求，温度变送器选用铂铑30-铂铑6，流量变送器选用AFLD(艾拓利尔)型智能电磁流量计，执行器选用QSVP-16K电磁调节阀，控制器选用DTZ-2400智能PID调节器，对各器件进行严格的选型，最后利用MATLAB进行仿真，达到了设计的要求。 关键词：串级控制；温度变送；PID调节器；参数整定 目 录 第1章 绪论 1 第2章 课程设计的方案 2 2.1基本原理 2 2.1.1 物料平衡关系 2 2.1.2 能量平衡关系 2 2.2 方案选择及框图设计 2 第3章 硬件设计 7 3.1 温度变送器的选型 7 3.2 流量变送器的选型 8 3.3 执行器的选型 9 3.4 控制器的选型 9 3.4.1 控制器的控制规律 11 3.4.2 控制器的作用方式 12 第4章 软件设计 14 4.1 系统总体设计 14 4.2 控制器的控制原理 14 4.3 控制器与组态的连接 15 第5章 MATLAB仿真与分析 16 5.1被控对象传函的确定 16 5.2 凑试法确定PID参数 17 5.3 控制系统的MATLAB仿真 18 第6章 课程设计总结 21 参考文献 22 绪论 精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同的挥发度，将各