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反应釜的温度控制

时间:2020/10/27 9:24:10  作者:  来源:  查看:0  评论:0
内容摘要:设计一个控制系统,主要任务有以下几点:首先应对控制对象作全面的了解。除了要了解受控对象的静态特性和动态特性外,对于工艺过程,设备等也需要比较深入的了解。在深入了解了受控对象之后,下一步主要是解决控制方案。(1)    确定被控参数这要求考虑工艺要求的...

设计一个控制系统,主要任务有以下几点:首先应对控制对象作全面的了解。除了要了解受控对象的静态特性和动态特性外,对于工艺过程,设备等也需要比较深入的了解。在深入了解了受控对象之后,下一步主要是解决控制方案。

(1)    确定被控参数

这要求考虑工艺要求的条件外,还要注意使选定的参量能真正代替产物

 或过程质量,该参数应该对于产品的生成起决定性的作用。如不能直接代替而需要有单值的关系,如反应器的某一温度和输出物料的某一浓度相对应,不然,在同一温度下,如果可以生成各种不同浓度的物料,就不能用温度作为被控量了。除此之外,还要求间接参量灵敏度高,例如温度可以作为化学反应器的间接参量,压力同样可以作为间接参量,并且温度和压力的检测方法简便,容易实现。所以本设计所选控制参数为温度和压力。

(2)    确定反应釜内的反应物

经过对工艺的细致研究,得知一般液体状态下在反应釜内最易控制,且本设计所选反应物的特性符合装置的控制特性,所以本设计选择精对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)为釜内反应介质。

(3)    确定控制算法

这一点实质上是自动控制系统的综合问题,我们从成批生产的控制器中

选择比较合适的控制算法和相应控制器。控制算法有大林算法、PID算法和史密斯算法等。需根据对象的不同特点及工艺要求来选择,本设计采用PID算法

(4)    确定控制系统

串级控制系统的特点:

1.由于副回路的负反馈增加了副回路的带宽,从而提高了快速性,使副回

路的等效时间常数减小,从而提高了系统中工作频率,改善了系统的动特性。

    2.对副环内的干扰抑制能力提高。

    由于副环内的调节及时,所以串级控制与单回路控制相比,对副环内的干扰抑制能力要提高十几倍甚至上百倍。

    3.有一定的自适应能力

    主回路是一个定值控制系统,副回路是一个随动控制系统,主调节器按负荷和操作条件不断地纠正副调节器的给定值,使副调节器的给定值适应这些外界的变化,从而使系统具有一定的自适应能力。

    根据上述特点,串级控制使用于下列情况:

1.    对象的控制通道纯滞后时间较长。

2.    对象的时间常数较大。

3.    负荷变化较大,而被控对象又有较大的非线形。

4.    系统存在变化剧烈和幅值很大的干扰。

串级控制主要是用来克服落在副环内的扰动,这些扰动能在中间变量反应出

来,很快就被副环调节器所抵消,与单回路系统比较,干扰对被调量的影响可以减少许多倍,主调节器的任务主要是克服落在副环以外的扰动,并准确保持被调量的准确值。

    基于上述串级调节系统的优点,本设计采用串级调节系统

 

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