组态王Kingview丙烯精馏塔控制系统设计(2)

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4.硬件选择 25

4.1调节器与执行器、传感器的选型 25

4.1.1 温度变送器 25

4.1.2 温度传感器 27

4.1.3 流量传感器 28

4.1.4 执行机构 30

4.1.5 变频器 30

4.1.6 水泵 33

4.2 硬件设计方案 34

5.丙烯精馏塔控制系统设计 36

5.1 仿真软件的选择 36

5.2 控制算法的选择 37

5.2.1 概述 37

5.2.2 PID控制算法优点 37

5.2.3 增量式PID算法 37

5.3 丙烯精馏塔控制系统的仿真 40

5.3.1 使用增量式PID软件控制算法设计的控制程序如下： 40

5.3.2 在组态王Kingview软件里定义的数据词典如下： 41

5.3.3 在组态王Kingview软件里设计的监控图像如下： 42

5.3.4 在组态王Kingview软件里输入的命令语言如下： 43

5.3.5 在组态王Kingview软件里出来的仿真曲线： 44

6.结论 45

1.绪论

1.1 课题的目的和意义

丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工基础原料，它主要用于生产聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、丙烯腈和异丙酮等。乙烯生产过程中产出的丙烯约占整个丙烯产量的66％(其他34％的丙烯通过炼油厂的气分装置获得)。丙烯精馏塔是丙烯生产的关键设备，主要用来将丙烯从丙烷和其他组分的混合物中分离出来，由于丙烯和丙烷的相对挥发度差异很小，所以丙烯精馏塔设计的塔板数多，系统复杂。

近年来，随着石油和化工工业的飞速发展及市场经济的要求，精馏产品越来越广泛，纯度越来越高，这要求不仅要对精馏方法、设备加以改进，对与其相适应的自动控制也同样提出了更为广泛更高层次的要求。

人们对控制系统的控制精度，响应速度，系统稳定性与适应能力的要求越来越高。而实际工业生产过程中的被控对象往往具有非线性，时延的特点，应用常规的控制手段很难以打达到理想的控制效果，研究对非线性，时延对象的先进控制策略，提高系统的控制水平，具有重要的实际意义，然而，当前的学术研究成果与实际生产应用技术水平并不是同步的，甚至相差几十年，究其原因固然是多方面的，但是，主要的原因在于理论研究尚缺乏实际背景的支持，理论的算法一旦应用于现场就会遇到各种各样的实际问题，制约了其应用的前景，在目前尚不具有在实验室中复现真实工业过程条件的今天，开发经济实用的具有典型对象特性的实验装置无疑是一条探索将理论成果转化为应用技术的捷径。作为石油化工生产过程中最常见且最重要的分离设备之一。在控制理论发展的早期阶段，精馏控制就受到了人们的极大关注，精馏过程的控制问题一直是过程控制领域的重要课题。随着现代工业的发展，人们的研究重点转移到把理论研究的成果应用到实际的工业生产装置上去，使工业精馏塔实现更高层次的控制，在保证质量的前提下，进一步提高经济效益。