化工仪表及自动化课程设计
2、及时性好。串级控制对克服容量滞后大的对象特别有效。
3、适应能力强。串级控制系统就其主回路来看,它是一个定值控制系统,但其副回路对主调节器来说,却是一个随动控制系统,主调节器能够根据对象操作条件和负荷的变化情况不断纠正副调节器的给定值,以适应操作条件和负荷的变化。
通过采用串级控制系统,塔釜温度控制更加平稳,产品纯度很高,随着控制系统软件和硬件的不断发展和完善,计算机集散型控制系统的应用和普及,精馏塔的分离质量将会越来越好,分离精度也将会越来越高。
塔釜温度串级控制示意图如图1:
图1 塔釜温度串级控制示意图
6
化工仪表及自动化课程设计
第3章 系统各仪表选型
3.1 控制方案的工作过程
主控制器 副控制器 执行器 副对象 主对象 压力变送器 温度变送器
图2 系统方框图
3.2 温度传感器的选择
热电偶作为温度传感元件,能将温度信号转换成电动势(mV)信号,配以测量毫伏的指示仪表或变送器可以实现温度的测量指示或温度信号的转换。具有稳定、复现性好、体积小、响应时间较小等优点、热电偶一般用于500°C以上的高温,可以在1600°C高温下长期使用。
热电阻也可以作为温度传感元件。大多数电阻的阻值随温度变化而变化,如果某材料具备电阻温度系数大、电阻率大、化学及物理性能稳定、电阻与温度的关系接近线性等条件,就可以作为温度传感元件用来测温,称为热电阻。热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。大多数金属热电阻的阻值随其温度升高而增加,而大多数半导体热敏电阻的阻值随温度升高而减少。
铂铑10-铂热电偶传感器测温范围在0~1600℃,WRP型铂铑10-铂热电阻性能可靠、耐高温、抗氧化,可长期工作在0~1600℃环境下。
3.4 执行器的选择
调节器是控制系统的大脑和指挥中心,是整个控制系统的核心所在,输入信号进入调节器,并且按照调节器的控制规律进行计算,即进行大脑的信号处理,运算处理的结果作为调节器的输出信号控制执行机构的动作,完成指挥控制系统的任务。
7
化工仪表及自动化课程设计
执行器在控制系统中夜起着重要的作用,它直接实施控制系统的动作就好像人体的五官和手脚一样,大脑是调节器,而手就是执行器。执行器是一种现场类仪表因此它的精度、使用寿命、抗干扰和环境的适应能力等就是人们所关注的指标。
控制器的动作是由调节器的输出信号通过各种执行机构来实现的,在由电信号作为控制信号的控制系统中,目前广泛使用的是以下三种控制方式: 1.按动力来源分,有气动和电动两大类; 2.按动作极性分,有正作用和反作用两大类; 3.按动作特性分,有比例和积分两大类。
3.4 调节器的选择
调节器是控制系统的大脑和指挥中心,是整个控制系统的核心所在,输入信号进入调节器,并且按照调节器的控制规律进行计算,即进行大脑的信号处理,运算处理的结果作为调节器的输出信号控制执行机构的动作,完成指挥控制系统的任务。
第4章 结论
本次设计利用多种器件来完成系统控制,充分结合了所学的知识来完成系统设计,使本系统成功的对精馏塔塔釜温度的调节与控制,具有良好的使用性和经济型,为精馏塔温度的控制起到了积极的作用。整个系统结构简单,操作方便、灵活,具有良好的使用价值和市场经济价值。
在本次设计中,应用的串级控制系统对于扰动的处理非常好,可以更好的处理系统的扰动因素。选用的温度传感器和相应的调节器、执行器都很好的完成了工作,器件经济实用,维护方便。
虽然本次课程设计是要求自己独立完成,但是,彼此还是脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以尽可能的统一思想,这样就不会使自己在做的过程中没有方向,并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。多改变自己设计的方法,在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法,这样可以方便自己解决问题。
8
化工仪表及自动化课程设计
参考文献
[1]李永华.过程控制仪表.第一版.天津大学出版社.2007
[2]李玉明.检测仪表及自动化.第二版.北京化工大学出版社.2009 [3]邵裕森.过程控制系统.第一版.上海交通大学出版社.1995 [4]姜人杰.集散控制系统及应用.第三版.化工工业出版社.2005 [5]徐翔远.自动化仪表.第一版.清华大学出版社.2001
9