作法生产。工艺流程主要包括乙炔与醋酸蒸气的混合混合体的预热反应器的控制系统控制方案的设计合成工段主要是对醋酸蒸发器合成反应器以及鼓风机的控制系统方案的设计。被控变量的选择原则从间接标准参数的方面考虑，这个参数需要有充足的灵活性，这样才能更细致的反应产品的质量程度。在直接标准参数的选择上，作为首选的应该是质量标准参数。当没有直接参数作为被控变量时，我们可以选择个和主要参数有直接对应关系的间接标准参数作为参考和被控变量。④除了需要考虑被控变量的参数外，我们还需要综合考虑工艺的可实施性以及国内外的生产水平及状况。操作变量的选择原则作为控制变量，最基础和重要的点就是变量具有可控性。当扰动通道的放大倍数是定时，我们选择的变量最好应该是通道放大倍数中比较大的参数。选择较小的控制时间通道参数有助于操作变量的记录，而比较大的扰动通道时间参数也可以达到此目的。④选择较小的通道纯滞后时间。还有点需要注意的就是干扰点的选择接近控制阀，远离被控参数，同样，除此之外，还需考虑工艺的可实施性以及生产水平。控制阀的选择开闭形式的选择。口径大小的选择。流量特性的选择。④结构形式的选择。控制阀开闭形式的选择原则合成工段选用的为气动薄膜调节阀，控制阀接收电气转换器传来的信号，压力与控制阀的开度成正相关，两者同时增大或减小，这种情况称为气开阀。同理，当压力与控制阀的开度成负相关，则为气闭阀。当具体给定系统情况时，选择哪种形式的控制阀，没有固定的模式，要根据具体的工艺流程及要求来考虑。般来说，要根据以下几条原则进行选择安全生产为第要素。在安全的基础上，要尽量提高质量水平。降低成本，节省资源也需要考虑在内。④从实际出发，具体情况具体分析。合成反应器中温控制系统合成是乙炔和醋酸发生化学反应生成醋酸乙烯的过程，醋酸乙烯的浓度要求非常高，达到以上。为保证合成气的质量，工艺要求对反应器反应温度进行控制。合成反应器的中温要求摄氏度。合成反应的简单工艺过程为乙炔气和醋酸气在混合器中混合后，分别经冷路和有预热器加热的热路合成定温度的混和气体热气体后，进入醋酸乙烯合成反应器沸腾床，在定温度条件下，在以活性炭为载体的醋酸锌的作用下，进行合成化学反应。但在反应器反应温度控制系统的控制通道中包含了两个具有非线性的热交换器，因而使整个对象的特性随负荷的变化而变化，采用单回路控制系统已不能满足控制要求，为此，在热交换器的出口设置了个温度监测点，并以他为副变量组成个温度与温度的串级控制系统。在串级控制系统方案中，由于热交换器这个具有非线性特性的环节包含在副回路中，负荷的变化所引起的对象影响就被副回路所克服，因此对主回路的影响就很小了。本系统采用串级回路控制，它能有效的提高控制效率，完善单控制不能全面控制的缺点，串级控制系统就是将两个单回路控制系统以适当的方式整合为个控制系统。它与单回路控制最大的不同点是其对控制的精密程度有了很大的提高，它所谓的串级是在结构上副回路的数量有所增加，当存在干扰时，它具有保持稳定的性能。在工作性能方面，其有如下优点对于进入副回路的干扰具有极强的克服能力。改善了控制系统的动态特性，提高了工作效率。对负荷和操作条件的变化具有定的适应能力。反应温度的控制是通过反应器入口的混合气的温度来控制的，即反应温度有所上升时，则通过降低入口气体温度的方法来控制，可以通过调节第预热加热器的蒸汽量来调节，但由于传热滞后比较大，调节不灵敏，故增设了套正逆阀装置来调节反应器入口温度，混合气体从气体混合槽出来后分成两路，路不加热，称为冷路，另路经加热器，称为热路，在冷热路上各加调节阀，用调节阀来调节冷热路混合比例，就很容易调节反应器入口温度，也就比较容易调节反应器中温。正逆阀有个信号指挥，个开，另个就关，两开度加起来为。主被控变量合成反应器中温副被控变量热交换器的出口温度操纵变量冷热路气体混合比例冷路控制阀气闭阀热路控制阀气开阀主控制器反作用副控制器反作用控制流程图，如图所示图醋酸乙烯合成反应器中温控制系统流程图方框图，如图所示图醋酸乙烯合成反应器中温控制系统方框图从串级控制系统的方框图可以看出，该系统有两个环路个内环和个外环。习合成气合成气换热器换热器换热器出口管道干扰温度控制器温度控制器执行器反应器温度变送器温度变送器给定惯上称内环为副环，外环为主环。处于副环上的控制器对象和变送器分别称副控制器副对象和副变送器。副对象的输出称副变量。处于主环上的控制器对象和变送器分别称主控制器主对象和主变送器主对象的输出称主变量。在此串级控制系统中，温度控制器为主控制器，温度为主变量，流量控制器为副控制器，流量为副变量。主控制器的输出作为副控制器的给定值，控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。串级控制系统路可接受Ⅱ型和Ⅲ型电流型号，并为四路变送器提供隔离电源。其性能指标为输入点数点分辨率，带极性输入阻抗隔离电压现场侧共模抑制比大于等于卡件供电四路均配电四路均不配电对于不同的输入信号，可调的范围及精度如表表可调的范围及精度信号类型测量范围精度标准电流。标准电流。个输出信号采用卡，该卡件为模拟信号输出卡冗余方式为︰热备用，是路点点隔离型电流信号输出卡，作为带的高精度智能化卡件，它允许主控制卡监控正常的输出电流，具有实时检测输出状况的功能。其性能指标为输入点数点点点隔离隔离方式为点点耦合输出信号或，可组态选择输出负载隔离电压卡件供电精度满量程为所需的卡件数如表所示表卡件数量图卡件作用主控制卡数据转发卡热电阻信号输入卡电流信号输入卡模拟信号输出卡数量软件方面，如表所示表系统软件及其它设备选型序号名称型号规格单位数量套操作系统套系统组态组态的概念组态，就是为了满足我们进行设计的过程，它对于各种确切要求和与应用相关的数据，可以进行相应的选择与定义，使我们可以通过软件模拟实际的控制过程，这样可以让我们更加直观的了解设计方案的利弊。可以进行数据收集和对反应过程控制，这是组态软件的基本特征。它能够满足不同的要求，用各种不同的组态方式提供个用户方便快捷的操作方法，各种预设置的模块也可以是设计控制过程变得更加顺畅，各项功能可以使控制设计更加接近现实。组态软件既能支持多厂商的设备，也可以通过网络与实际工程控制相结合，与控制和管理层相连接，系统也可以进行集成。系统基本配置组态组态工作的内容主要包括系统组态数据库组态控制策略组态流程图组态报表组态等。硬件部分设计完成后即可进行软件组态，首先进入浙大中控系统组态软件，在总体信息下完成系统单元的组态，系统单元主要是构建控制站和操作站，针对本工段系统而言，控制站中需要添加两个主控制卡，个作为工作卡，另个作为冗余卡。图主机设置然后进行控制组态的设计，控制组态主要包括组态和常规控制方案两项内容。组态首先要添加数据转发卡，本课题中共有两组互为冗余的数据转发卡，添加了数据转发卡后，就要进行卡件的设计，需要进行卡件及其通道信号的添加，其中输入卡包括个互为冗余的和个互为冗余的，输出卡为个互为冗余的。输入输出卡件和信号点添加完毕后要对信号点进行设置，包括该检测参数的量程，工程单位，信号类型等信息，而输出信号则要注明该信号的信号制和阀特性。图输入数据转发卡图卡件图点图模拟量输入常规控制方案即是对个控制回路进行设置，包括控制方案，输入输出信号，串级控制系统还需要分别对主回路和副回路的输入信号进行设置。图回路设置操作组态的主要内容有标准画面和流程图，其中标准画面又包括系统总貌，趋势曲线，控制分组和数据览。系统总貌。操作组态是为了更好的服务于操作员对生产过程的监控和调节，系统总貌画面是监控操作画面的总目录。主要用于显示重要的过程信息，或作为索引画面用。可作为相应画面的操作入口，也可以根据需要设计成特殊菜单页，每页最多显示块信息。图总貌画面设置趋势组态可以让我们更直观的了解系统的运行情况与工艺的具体要求，趋势组态每页可以设置个趋势位号，自行设置记录数据的间隔与位号，时间间隔可以在秒之间根据要求随意设定。另外，每个数据都是存储，这样每个趋势组态都是相互的，便于我们存储与载入。图趋态组态设置数据览画面，我们可以随时了解合成过程中的数据与情况，页画面，我们可以设置个位点。图览画面设置图合成反应器中温控制流程图在完成标准设置后，我们还需要绘制流程图，它是我们对整个组态系统的真实反映，在流程图上的仿真，使很大程度上的的数据和控制过程都可以呈现在我们面前，我们也可以更加方便，直观的了解反应情况，从而更加完善组态系统。流程图主要包括静态图形，和动态参数。静态图形类似于设备连接等，动态参数是真实反应的数据，通过在流程图上的观察与判断，我们可以判断合成过程是否和预计的样，提高了反应的安全系数的同时，降低了出现的可能。完成软硬件的设计后还要考虑整个系统的安全性，主要包括电源和接地，系统的供电要求电压稳定，频率稳定，不间断，无干扰供电。因此，在从外部提供两路的供电输入的同时，还应设置不间断电源供电系统，当电源失电时，将向系统供电。除了电源，接地也是系统的项必不可少的环节，要求系统安全接地以及信号接地。结论本设计的主要内容是实现醋酸乙烯生产合成工段系统工程设计。合成工段主要是对合成反应器醋酸加料泵醋酸蒸发器以及乙炔鼓风机的控制系统方案的设计。运用了串级控制系统和单回路控制系统。根据控制任务的要求，通过进步的对生产原理的了解与工艺过程的研究，最后确定并撰写控制方案分析与设计。具体过程如下首先根据工艺流程确定控制方案，再按照控制方案绘制管道及仪表流程图绘制。然后对系统硬件选型，其中都包括编制监控数据表，集散控制系统选型，现场控制站硬件配置，编写现场控制站硬件览表，卡件清单，机柜机笼卡件布置图，操作员站硬件配置及设备表，仪表回路图，端子接线图。完成上面内容之后，最后对集散控制系统软件组态，完成系统登录和组态，控制回路组态，操作组态，监控画面组态，标准画面组态包括趋势图数据览表调整画面和报警画面等。最终完成本设计。由于水平不足和经验的缺乏，设计中也难免有设计不全面的地方。本设计要应用于实际生产还需要考虑更多的现场条件，完善整个控制系统。致谢四年的大学生活过去了，这四年里，有欢笑有泪水有苦涩更有收获在这年里，