路中。黄山学院信息工程学院自动化专业综合设计说明书 副被控过程的滞后不能太大以保持副回路的快速相应特性。 要将被控对象具有明显非线性或时变特性的部分归于副对象中。 在需要以流量实现精确跟踪时可选流量为副被控量。 在这里要注意和存在明显的矛盾将更多的扰动包括在副回路中有可能导致副回路的滞 后过大这就会影响到副回路的快速控制作用的发挥因此在实际系统的设计中要兼顾和 的综合。 串级控制系统的工业应用 用于克服被控过程较大的容量滞后 在过程控制系统中被控过程的容量滞后较大特别是些被控量是温度等参数时控制要求 较高如果采用单回路控制系统往往不能满足生产工艺的要求。利用串级控制系统存在二次回路而 改善过程动态特性提高系统工作频率合理构造二次回路减小容量滞后对过程的影响加快响 应速度。在构造二次回路时应该选择个滞后较小的副回路保证快速动作的副回路。 用于克服被控过程的纯滞后 被控过程中存在纯滞后会严重影响控制系统的动态特性使控制系统不能满足生产工艺的要 求。使用串级控制系统在距离调节阀较近纯滞后较小的位置构成副回路把主要扰动包含在副 回路中提高副回路对系统的控制能力可以减小纯滞后对主被控量的影响。改善控制系统的控制 质量。 用于抑制变化剧烈幅度较大的扰动 串级控制系统的副回路对于回路内的扰动具有很强的抑制能力。只要在设计时把变化剧烈幅度 大的扰动包含在副回路中即可以大大削弱其对主被控量的影响。 用于克服被控过程的非线性 在过程控制中般的被控过程都存在着定的非线性。这会导致当负载变化时整个系统的特 性发生变化影响控制系统的动态特性。单回路系统往往不能满足生产工艺的要求由于串级控制 系统的副回路是随动控制系统具有定的自适应性在定程度上可以补偿非线性对系统动态特 性的影响。 单回路控制 单回路控制回路又称单回路反馈控制。由于在所有反馈控制中单回路反馈控制是最基本结 构做简单的种因此它又被称之为简单控制。 单回路反馈控制由四个基本环节组成即被控对象简称对象或被控过程简称过程测 量变送装置控制器和控制阀。 所谓控制系统的整定就是对于个已经设计并安装就绪的控制系统通过控制器参数的调整 使得系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求。 带控制方案的工艺流程 根据工艺过程的简述以及性能指标的要求可得出带控制方案的流程图如图。 间歇式反应器自控设计 图间歇式化学反应器带控制方案工艺流程图 黄山学院信息工程学院自动化专业综合设计说明书 第章仪表选型 点表 根据工艺流程图共包含数字量输入控制点个数字量输出控制点个模拟量输入控制点 个模拟量输出控制点个。结合实际点表如表所示 序号位号描述点类型电信号类型工程量程 泵运行状态 泵故障状态 泵启动停止按钮 硫酸罐出料电动控制阀 苯汽进料电动控制阀 出料口电动控制阀 反应釜上层温度显示 反应釜下层温度显示 回油管中温度显示 加热油进料温度显示 苯进料流量累积显示 硫酸进料流量累积显示 反应釜中液位显示 反应釜中压力显示控制 硫酸罐中液位显示控制 分层器中液位显示控制 反应釜中温度显示控制 加热油进料流量显示控制 反应釜回收料控制阀 硫酸罐进料控制阀 分层器出料控制阀间歇式反应器自控设计 加热油进料控制阀 表点表 表板卡数 仪表选型 基于以上点表根据各点类型量程及安装方式进行仪表选型如表。 仪表 名称型号技术参数 量程 数 量 压力 变送 器 住型号量程不锈钢硅油内螺纹 温度 变送 器 主型号现场安装不锈钢表壳电气接 口数显表头汉语说明书 双金 属温 度计 表盘直径外壳材质精度防护 等级表玻璃材质仪表玻璃保护管材质 保护管尺寸可动外螺纹连接连接尺寸 合计个 个 个 个黄山学院信息工程学院自动化专业综合设计说明书 带不锈钢位号牌 带法兰护套整体钻孔直形套管护套套管及法兰材质 套管内径外径仪表接口 过程接口 转子 流量 计 表仪表选型 安全栅的选取 输入端我们采用的产品是进出输入检测端隔离栅 输出端我们采用的产品是进出输出操作端隔离栅 主要技术参数 危险侧 输入信号 配电开路电压 时电压 安全侧 电流输出 负载电阻 电压输出 负载电阻 转换精度 温度漂移 电源 绿色发光二极管电源灯间歇式反应器自控设计 消耗电流供电输出时 绝缘强度本安端与非本安端 环境温度 连接的现场设备 二线制三线制变送器电流源信号 防爆认证 国家级仪器仪表防爆安全监督检验站认证 防爆标志 认证参数端子间 主要技术参数 危险侧 输出信号 负载电阻 安全侧 输入信号 输入阻抗 间歇式反应器自控设计说明书 学生学号 学生姓名王长宝 专业班级自动化班 指导教师施云贵 职称教授 起止日期 黄山学院 黄山学院信息工程学院自动化专业综合设计说明书 专业综合设计任务书 设计题目间歇式反应器自控设计 二设计目的 进步巩固和加深所学的自动化专业的理论知识培养学生设计计算绘图计算 机应用文献查阅和报告撰写等基本技能 熟练掌握工业过程控制系统的常规设计过程培养学生实践动手能力及分析和解 决工程实际问题的能力 熟练运用等绘图工具制图 培养学生的团队协作精神创新意识严肃认真的治学态度和严谨务实的工作作风。 三设计任务及要求 熟悉工艺流程根据工艺要求确定自控方案用绘制工艺管道及控制流程 图 仪表选型及调节阀和节流装置的计算 绘制施工图编制自控设备表相应表格。 四设计时间及进度安排 设计时间共四周具体安排如下表 周 安排 设计内容设计时 间 第周熟悉工艺流程查找相关资料根据工艺要求确定自控方案绘制工艺控制流程图。 第二周进行仪表选型及调节阀计算绘制单回路图。绘制仪表接线端子图供电系统图填写自控设备相应表格。 第三周完成并提交课程设计说明书及相关电子文档。课程设计答辩。 五指导教师评语及学生成绩 指导教师评语 年月日成绩指导教师签字间歇式反应器自控设计 目录 专业综合设计任务书 第章工艺流程简介 工艺流程介绍 有关数据和已知条件