过程控制实训设备的价格 过程控制的要求及系统应用

一．过程控制的要求
过程控制涉及工业生产的各个领域，不同的工艺过程控制有不同的要求。但总的归纳起来有三个方面的要求：安全性、经济性和稳定性。
1. 安全性
安全性指的是在生产的整个过程中，确保人身安全和设备的安全，这是最重要的要求。因此在这样的系统中都要采用参数越限报警、事故报警和连锁保护等措施加以保证。在化工等易燃易爆环境中使用的仪表都必须是防爆仪表。为了保护大型设备的安全，系统可设计在线故障预测和诊断系统、容错控制系统等，以进一步提高系统运行的安全性。
2. 经济性
经济性指在过程控制系统在生产相同质量和产量的条件下，所消耗的能源和材料最少，做到生产成本低、生产效率高。
3. 稳定性
稳定性即要求系统具有抑制外部干扰，保持生产过程长期稳定运行的能力。工业生产过程的生产条件不可能完全不变，其影响因素就更多，这就要求过程控制系统在诸多因素干扰的情况下仍能保持系统的稳定。过程控制系统在运行时有两种状态：一种称为稳态，系统的设定值保持不变，也没有受到整个外来的任何干扰，因此被控变量也保持不变，整个系统处于平衡稳定状态；而另一种为动态，系统的设定值发生了变化，或者是系统受到了外扰，原来的稳态遭到了破坏，系统的各部分也将作出相应的调整，改变操纵变量的大小，使被控变量重新回复到设定值，使系统稳定下来。这种从前一个稳定状态到另一个稳定状态的过程称为过渡过程。实际上大多数系统被控对象总是不断地受到各种外来的干扰影响，系统经常处于动态过程中。因此评价一个系统的品质，不能单纯评价其稳态，更重要的是应该考虑它在动态过程中被控变量随时间变化的情况。
二、过程控制系统的应用
1.精馏塔过程控制系统
精馏是利用混合液中不同组分挥发温度的差异将各组分分离的过程。精馏塔是精馏过程的关键设备，是一个多参数的被控过程，不同工艺要求的精馏塔结构不相同，工艺参数、变量之间存在多种组合，控制方案繁多；另外，精馏工艺控制要求较高，控制相对困难。只有对生产工艺进行深入分析，才能设计出合理的控制系统。
2.精馏塔的控制要求：
(1)．保证产品质量；(2)．保证平稳生产；(3)．满足约束条件；(4)．节能要求和经济性精馏塔的操作情况必须从整个经济收益来衡量。在精馏操作中，质量指标、产品回收率和能量消耗均是主要控制的目标。其中质量指标是必要条件，在优先保证质量指标的前提下，应使产品产量尽量高一些，能量消耗尽可能低一些。
3.精馏段参数控制：以塔顶采出液为主要产品时，往往以精馏段的温度作为衡量质量的间接指标，可选精馏段某点温度作为被控参数，以回流量QL作为控制变量组成单回路控制系统，也可组成串级控制系统。进料量、塔压、塔底采出量与塔顶馏出液的控制方案与提馏段温控时相同；再沸器加热量应足够大，且维持一定，使精馏塔在最大负荷时，能保证塔底产品的质量指标稳定在一定范围内。
4.精馏段温度控制系统的特点：
①用精馏段温度作为间接质量指标能较迅速、直接地反映提馏段产品品质。
②当干扰首先进入精馏段，如在汽相进料时，进料产生的干扰首先引起精馏段和塔顶的参数变化，故用精馏段温度控制比较及时，动态响应比较迅速。
③串级控制系统的流量回路对回流罐液位与压力、精馏塔内压力等干扰对回流量的影响有较强的抑制，可实现被控参数的高精度控制。
5.精馏段温度控制方案：串级温度控制系统是常见的精馏段温度控制方案。其主回路是以精馏段塔板温度为被控参数，以回流量QL作为控制变量，QL同时也是串级控制系统的副参数。

MY-511 三容水箱控制系统实验装置