精馏塔控制系统课程设计

辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化093学号： *********学生姓名：***指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多，分离的产品纯度越来越高。

采用提馏段温度作为间接质量指标，它能够较直接地反映提馏段产品的情况。

将提馏段温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。

所以，在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时，常采用提馏段温度控制方案。

由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。

精馏塔的大多数前馈信号采用进料量。

当进料量来自上一工序时，除了多塔组成的塔系中可采用均匀控制或串级均匀控制外，还有用于克服进料扰动影响的控制方法前馈—反馈控制。

前馈控制是一种预测控制，通过对系统当前工作状态的了解，预测出下一阶段系统的运行状况。

如果与参考值有偏差，那么就提前给出控制信号，使干扰获得补偿，稳定输出，消除误差。

前馈的缺点是在使用时需要对系统有精确的了解，只有了解了系统模型才能有针对性的给出预测补偿。

但在实际工程中，并不是所有的干扰都是可测的，并不是所有的对象都是可得到精确模型的，而且大多数控制对象在运行的同时自身的结构也在发生变化。

所以仅用前馈并不能达到良好的控制品质。

这时就需要加入反馈，反馈的特点是根据偏差来决定控制输入，不管对象的模型如何，也不管外界的干扰如何，只要有偏差，就根据偏差进行纠正，可以有效的消除稳态误差。

解决前馈不能控制的不可测干扰。

前馈反馈综合控制在结合二者的优点后，可以提高系统响应速度关键词：提馏段温度前馈-反馈串级控制目录第1章绪论........................................................................................... 错误!未定义书签。

精馏塔回流罐液位控制系统设计
系统结构设计：
精馏塔回流罐液位控制系统的结构设计通常包括液位传感器、液位控
制器、执行器以及控制回路。

其中，液位传感器用于实时测量液位，并将
测量值传输给液位控制器；液位控制器通过对接收到的液位信号进行处理，并输出控制信号给执行器，以调节回流液流入罐内的流量。

传感器选择：
在液位传感器的选择上，可以考虑使用压力传感器、雷达传感器、超
声波传感器等。

不同的传感器具有不同的测量原理和特性，选择合适的传
感器需要考虑到系统的要求，例如精度、可靠性、响应速度等。

液位控制器选择：
液位控制器的选择可以根据控制要求和技术特性进行。

常见的液位控
制器包括PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。

选择合适的液位控
制器需要考虑到系统的动态性能、抗干扰能力、稳态误差等因素。

控制策略设计：
控制参数调整：
控制参数调整是液位控制系统设计中一个重要的环节。

通过对液位控
制器的参数进行调整，可以提高系统的响应速度、稳定性和抗干扰能力。

常用的方法包括试验法、数学建模法、自整定法等。

系统性能评估：
对于设计好的精馏塔回流罐液位控制系统，需要进行系统性能评估。

评估指标通常包括系统的稳态误差、调节时间、超调量等。

通过对系统性能的评估，可以判断设计的优劣，并进行优化改进。

总结：
精馏塔回流罐液位控制系统设计是一个综合性的工程项目，需要考虑多个因素的综合影响。

通过合理的系统结构设计、传感器选择、液位控制器选择、控制策略设计、参数调整和系统性能评估，可以设计出一个性能优良的精馏塔回流罐液位控制系统。

精馏塔控制系统设计精馏塔控制系统是指用于控制精馏装置运行的自动化系统。

精馏塔是化工过程中常用的一种分离设备，用于将混合物按照不同组分进行分离，并获得精馏产品。

精馏塔控制系统设计的目标是实现对塔内温度、压力、流量等参数的自动调节，以保持塔的稳定运行和达到设定的产品品质和产量要求。

1.系统的安全性：由于精馏塔操作涉及到高温高压的条件，系统的安全性是首要考虑因素。

安全系统应该能及时发现并处理可能的危险情况，如超压、超温等，确保塔内的操作条件始终处于安全范围内。

2.过程控制策略：根据塔的物料性质和操作要求，设计合理的控制策略。

常见的控制策略包括温度控制、压力控制、流量控制等。

需要根据塔内的反应动力学特性和传热传质特性来优化控制策略，比如采用多变量控制或者模型预测控制等。

3.仪表设备选型：根据控制策略选择合适的仪表设备，如温度传感器、压力传感器、流量计等。

仪表设备应具有高精度、稳定性好和耐高温高压等特点，以满足精馏塔操作的要求。

4.控制系统架构设计：根据控制策略和仪表设备的选择，设计控制系统的架构。

控制系统通常包括传感器、执行器、控制器和通信网络等部分。

传感器用于测量塔内的物理参数，执行器用于调节塔内的操作条件，控制器用于处理传感器的测量信号并确定下一步的控制策略，通信网络用于传输和共享数据。

5.监控系统设计：精馏塔的操作过程需要实时监控，及时发现和处理异常情况。

监控系统应能对塔内各项参数进行实时显示和记录，并提供报警、故障诊断和数据分析等功能。

监控系统可以采用人机界面、数据采集系统、故障诊断系统等多种形式。

在精馏塔控制系统的设计中，需要充分考虑各种可能的操作变量、工艺的稳定性、产量和能耗等方面的要求。

通过合理的控制系统设计，可以实现对精馏塔的准确控制，提高产品质量和产量，降低能耗和运行成本。

唐山学院精馏塔课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握精馏塔的基本原理和结构，理解其工作过程及在化工生产中的应用。

2. 使学生了解精馏塔的操作参数对分离效果的影响，掌握主要操作参数的调整方法。

3. 帮助学生掌握精馏塔的设计计算方法，能运用相关公式进行简单精馏塔的设计。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际精馏塔操作中问题的能力。

2. 提高学生运用计算软件进行精馏塔设计计算的操作技能。

3. 培养学生团队协作和沟通能力，能就精馏塔设计与同学进行有效讨论。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工行业的热爱，激发学习化学工程及相关知识的兴趣。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，勇于探索，面对问题能积极寻求解决方法。

3. 增强学生的环保意识，认识到化工生产过程中节能降耗、环保的重要性。

本课程针对唐山学院化学工程与工艺专业大三学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，制定以上课程目标。

通过本课程的学习，期望学生能够具备扎实的理论知识，较强的实践操作能力，为今后从事化工生产及相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 精馏塔的基本原理：包括精馏过程的基本概念、气液相平衡、理论板的概念和计算方法。

2. 精馏塔的结构与类型：介绍常见的精馏塔结构、特点及应用场景，如板式塔、填料塔等。

3. 精馏塔的工艺计算：包括物料平衡、热量平衡、理论板数的计算，以及实际操作参数的确定。

4. 精馏塔的操作与优化：分析影响精馏效果的操作参数，如回流比、塔压、温度等，探讨优化方法。

5. 精馏塔的设计：结合实际案例，介绍精馏塔的设计流程、计算方法和相关软件应用。

教学内容根据以下教材章节组织：1. 《化学工程基础》第3章：精馏过程的基本原理。

2. 《化学工程基础》第4章：塔设备。

3. 《化工原理》第6章：精馏过程及设备。

教学进度安排如下：1. 第1周：精馏塔基本原理及气液相平衡。

2. 第2周：精馏塔结构与类型。

3. 第3周：精馏塔工艺计算。

过程控制课程设计-精馏塔温度控制系统(总34页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除过程控制系统与仪表课程设计目录一、研究对象........................................................................................... 错误!未定义书签。

二、研究任务........................................................................................... 错误!未定义书签。

三、仿真研究要求 (4)四、传递函数计算 (5)五、控制方案........................................................................................... 错误!未定义书签。

1. 单回路反馈控制系统 (6)1) 控制方案的系统框图和工艺控制流程图............................... 错误!未定义书签。

2) PID参数整定 (7)3) 系统仿真................................................................................... 错误!未定义书签。

4) 对象特性变化后仿真 (12)2. Smith预估补偿控制系统 ................................................................ 错误!未定义书签。

1) 控制方案的系统框图和工艺控制流程图............................... 错误!未定义书签。

2) 控制系统方框图....................................................................... 错误!未定义书签。

过程控制课程设计 Modified by JEEP on December 26th, 2020.辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔塔内压力控制系统设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要精馏塔是石油、化学加工工业(CPI)中使用量最大、能耗最高、应用面极广的分离单元操作设备。

本设计采用单回路控制系统对塔内压力进行实时控制，采用PID算法的DTZ—2100控制器对HK-613系列通用型压力变送器采集到的塔内压力值进行处理，并将控制信号传递给ZXS型新系列气动薄膜角形单座调节阀，令其对冷却量进行控制，从而达到对塔内压力的控制。

精馏塔的控制最终目标是：在保证产品质量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使总收益最大生产设备自动化程度的提高，有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。

从某种意义上说，高效的精馏塔控制技术为我们创造了不可忽视的经济效益和社会效益。

关键词：精馏塔；分离单元；PID算法目录第1章绪论研究背景及意义精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。

而石油化工是基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位，在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，从衣、食、住、行等物质生活到文化艺术、娱乐等精神生活，都需要化工产品为之服务。

精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。

精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。

1.精馏过程的核心在于回流，而回流必须消耗大量能量。

精馏塔自动控制系统设计内蒙古化工职业学院毕业设计（论文、专题实验）任务书摘要精馏塔是石油化工、医药等领域常见的生产过程装备,是较为典型的单元生产过程,精馏塔的过程变量多,各变量之间关系复杂,本文通过对精馏塔工艺、生产过程中主要的扰动变量进行分析,引出提馏段温度控制方案、精馏段温度控制方案,为工程技术人员设计精馏塔过程控制系统提供参考蒸气由塔底进入。

蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。

由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。

塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。

精馏的基本原理是将液体混合物多次部分气化和部分冷凝,利用其中各组份挥发度不同的特性，实现分离目的的单元操作。

蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。

精馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度，α）的特性，实现分离目的的单元操作。

蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。

本节以两组分的混合物系为研究对象，在分析简单蒸馏的基础上，通过比较和引申，讲解精馏的操作原理及其实现的方法，从而理解和掌握精馏与简单蒸馏的区别（包括：原理、操作、结果等方面）。

近年来出现的超重力精馏技术，使巨大的塔设备变为高度不到2米的超重力精馏机，达到增加效率、缩小体积的目的。

关键词：精馏原理，精馏塔，工艺，过程控制目录第一章精馏塔概述 (5)1.1精馏塔控制的研究背景及意义 (5)1.2精馏塔控制系统的目的 (5)第二章生产工艺 (8)2.1工艺流程的说明 (8)2.2精馏塔的控制要求及主要干扰 (11)2.3精馏塔的装置的工艺流程 (14)第三章自动装置的确定 (15)3.1PLC、DCS、FCS的发展 (15)3.2PLC、DCS、FCS的特点 (16)3.3PLC、DCS、FCS的差异 (17)第四章精馏塔控制方案设计 (20)4.1控制方案和回路的设计 (20)4.2精馏塔控制要求 (24)4.3精馏塔工艺因数影响及系统维护 (25)第五章检测仪表、执行机构和辅助仪表的选型 (27)5.1如何选择检测仪表和调节阀 (27)5.2变送器和流量仪表的选型 (27)5.3物位测量仪表的选择 (30)附录 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章精馏塔概述1.1 精馏塔控制的研究背景及意义精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。

精馏塔---课程设计第1章绪论1.1课程设计的目的（1）把化工工艺与化工机械设计结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和知识基本知识。

（2）培养对化工工程设计上基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。

（3）培养识图、制图、运算、编写设计说明书的能力。

1.2课程设计的要求（1）树立正确的设计思想。

（2）具有积极主动的学习态度和进取精神。

（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。

（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。

（5）在设计中处理好尺寸的圆整。

（6）在设计中处理好计算与结构设计的关系。

1.3课程设计的内容对二氯乙烷精馏塔的机械设计。

DN=1800mm P N=1.2MPa1.4课程设计的步骤（1）全面考虑按压力大小、温度高低、腐蚀性大小等因素来选材。

（2）选用零部件。

（3）计算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等。

（4）强度、刚度、稳定性设计和校核计算（5）传动设备的选型、计算。

（6）绘制设备总装配图。

第2章塔体的机械计算2.1 按计算压力计算塔体和封头厚度2.1.1 塔体厚度的计算（1）计算压力 MPa Pc 2.1= （2）塔体计算厚度 mm Pc t PcDi8.72.185.0170218002.1]δ[2δ=×××==（3）塔体设计厚度mm 8.9δc δ=+=c （4）塔体名义厚度n δ=12mm （5）塔体有效厚度mm c n e 10δδ==2.1.2 封头厚度计算（1）计算厚度 mm Pc t PcDi 5.72.15.085.0170218002.15.0][2=?-=?-=δδ（2）设计厚度mm c 5.9c =+=δδ （3）名义厚度mm n 12=δ （3）有效厚度 mm c n e 10=-=δδ2.2 塔设备质量载荷计算2.2.1 筒体圆筒、封头、裙座质量 m 01（1）圆筒质量m 1=4.1971979.36536=×Kg （2）封头质量 m 2=8.67624.338=×Kg （3）裙座质量m 3=2.164006.3536=×Kg 说明：1 塔体圆筒总高度为36.79m ；2查得DN1800mm ，厚度10mm 的圆筒质量为536Kg/m ；3 查得DN1800mm ，厚度10mm 的椭圆形封头质量为338.4Kg/m ；4 裙座高度3060mm 。

精馏塔控制系统课程设计精馏塔控制系统课程设计一、概述精馏塔是化学工业中重要的分离设备之一，广泛应用于化工、石油、食品等领域。

精馏塔的主要功能是将混合液进行分离，得到高纯度的产品。

在生产过程中，精馏塔的控制系统对于保证产品质量、降低能耗、提高生产效率等方面具有重要作用。

因此，本课程设计旨在设计一个精馏塔的控制系统，以实现对混合液的分离过程进行精确控制。

二、设计要求1.了解精馏塔的工作原理及流程；2.分析精馏塔的工艺参数和控制要求；3.设计精馏塔的控制系统方案；4.选择合适的控制仪表和设备；5.完成控制系统的硬件和软件设计；6.进行系统调试和性能评估。

三、工作原理及流程精馏塔是一种基于蒸馏原理的分离设备。

在蒸馏过程中，混合液在精馏塔内被加热和冷却，使得不同成分的液体在特定温度下达到气液平衡状态。

通过这种方式，高纯度的产品可以从混合液中分离出来。

精馏塔的主要组成部分包括：原料液进料口、蒸汽加热器、分离器、冷凝器、产品收集器等。

四、工艺参数和控制要求精馏塔的主要工艺参数包括：进料流量、蒸汽流量、回流比、塔顶温度、塔底温度等。

控制要求包括：1.稳定进料流量，以保证原料液的供应；2.控制蒸汽流量，以维持所需的加热温度；3.调节回流比，以改变产品的纯度和产量；4.控制塔顶和塔底温度，以保证产品的质量和分离效果。

五、控制系统方案设计根据工艺参数和控制要求，可以采用以下控制系统方案：1.进料流量控制：采用流量计测量进料流量，通过调节阀控制进料流量；2.蒸汽流量控制：采用蒸汽压力传感器测量蒸汽压力，通过调节阀控制蒸汽流量；3.回流比控制：采用流量计测量回流比，通过调节阀控制回流比；4.塔顶温度控制：采用温度传感器测量塔顶温度，通过调节阀控制蒸汽流量，以维持温度稳定；5.塔底温度控制：采用温度传感器测量塔底温度，通过调节阀控制加热器的加热功率，以维持温度稳定。

六、控制仪表和设备选择根据控制系统方案，可以选择以下控制仪表和设备：1.流量计：用于测量进料流量和回流比；2.压力传感器：用于测量蒸汽压力；3.温度传感器：用于测量塔顶和塔底温度；4.调节阀：用于控制进料流量、蒸汽流量和回流比；5.加热器：用于加热原料液；6.PLC控制器：用于实现控制逻辑和数据处理。

精馏塔控制方案设计安徽理工大学课程设计（论文）任务书机械工程学院设计题目精馏塔控制方案设计精馏塔控制系统的设计本课程设计为加压精镏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液 14056kg/h ，分离后镏出液为高纯度的 C4产品，釜液主要是 C5以上组分。

87.8摄氏度的原料 液从精镏塔的第16块塔板（全塔共32块塔板）进料，塔顶蒸气经全凝器冷凝为液体后进入回流罐，回流罐内的液体由泵抽出 （液位要求为 54.2%），一部分作为回流液送回精镏塔第 32块塔板，另一部分作为产品送出 塔釜中液体的一部分经再沸器后回精镏塔， 另一部分作为塔底采出产品（7349kg/h ）。

再沸器由加热蒸气加热。

灵敏板温度要求保持为 89.3摄氏度，塔釜温 度要求为 109摄氏度，液位要求为 98%,另工艺中FA414要求液位保持为 88%另附精镏塔工艺流程图。

1. 到图书馆查找相关资料，对被控对象进行分析，确定系统控制结构方案，完成 控制系统原理方框图。

2. 画精馏塔带控制点的工艺流程图。

3.仪表选型，根据有关仪表目录或网站的仪表性能参数，进行仪表选型。

4. 精馏塔控制系统调节器参数的整定。

5. 编写设计说明书： （1） 提出控制系统的基本任务和要求。

（2） 被控对象动态特性分析。

（3） 选择控制系统控制结构，画控制原理方框图。

（4） 精馏塔带控制点的工艺流程图。

（5） 控制器参数整定。

（6） 编制出控制设备表或仪表数据表等有关仪表信息的设计文件。

过控教研室 学生姓名专业（班级） 过控09-2班 设 计 技 术参数设计要求 (6707kg/h)。

（7）设计总结。

安徽理工大学毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名：学号：专业班级：过控09-2毕业设计题目：_______ 精馏塔控制方案设计__________________________指导教师评语：XX同学能够按时参加综合设计，基本上能做到不旷课、迟到、早退，也能遵守实验室纪律；能够按照本次综合设计任务书的要求完成了大部分任务，并较好地演示了其完成的设计内容；在检查设计时，该生能对其设计内容进行了介绍，并能就指导教师提出的问题进行了回答。

精储塔DCS控制系统设计部分一、课程介绍及要求1硬件部分针对现有的水一乙静实验用精储塔，设计开发一套DCS控制系统，并完成后续的实验内容。

对硬件系统具体的要求包括：（I）针对现有实验用精储塔，统计信号点，进行硬件选型，设计控制站机柜；（2）,完成控制站内部卡件的组装、连接、配电；将实验用精储塔装置的输入输出信号正确接入控制站（10接入端口自主分配）；（3）完成DCS操作站和控制站的网络连接，实现控制系统的组态和监控。

2软件部分（1）根据DCS系统的拓扑结构完成控制系统的结构组态（设1个控制域、1个操作域）；（2）完成控制站的硬件、位号、流程图设计、用户程序的组态；（3）完成操作站监控程序的组态；（4）能正常运行监控程序完成相应实验。

3功能部分（1）操作站监控程序功能：能查看系统总貌、数据一览，能正确显示工艺流程，能完成实验的各项操作（控制参数设置、手自动切换、手动操作）以及趋势图显示等功能；（2）控制部分能够完成实验要求的内容（具体实验要求见后续的任务书）；二、分组安排本次实验一共可以安排60人进行实验。

实验分四大组，每一大组又分成3小组，每一小组设一个组长，负责分工协调，要求每个小组成员都要完成相应的工作量，在最后的答辩阶段要做相应的陈述。

每组每周在实验室的时间不少于2个整天（4个半天）。

三、实验预约及开放时间请在开学后第一周的第二天上午8:00后登陆“浙江大学实验管理系统”进行分组选择和实验预约。

周五上午&00实验预约截止。

实验前的大课时间及地点请随时关注控制学院实验中心网站O上的通知。

PLC控制系统设计部分一、课程介绍及要求主要结合CS4000型过程控制实验装置和电机，应用西门子S7-200和300系歹IJPLC组网通信，设计和开发一套较完整的自动控制系统，实现开关量顺序控制和模拟量输入输出及过程控制功能，主要控制任务包括（详见上课时下发的《实验任务书》：（1）电机控制功能：电机1：Y-△启动控制；电机2：变频器变频控制（2）水箱温度控制功能（单回路控制、串级控制）（3）水箱液位控制功能（单回路控制、串级控制）（4）其他相关控制要求1硬件部分设计一套PLC控制系统，完成以上实验内容的控制，硬件系统具体包括：①一个中央机架和一个扩展机架,接入所有控制所需IO信号（IO接入端口自主分配）；②一套PC操作站（兼工程师站），实现控制系统监控和组态；③一台触摸屏，实现控制系统的监控：④主控系统与一套S7200PLC通信，通过200PLC控制若干指示灯;主控系统与S7200集成方式可以是DP或GPRS可选。

、成绩过程控制仪表课程设计设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生姓名 XX ,专业班级自动化X X X X班学号 XXXXXXXXXXX指导老师 XXX2019年XX月XX日{《过程控制仪表》课程设计评分标准表姓名：XX 学号：XXXXXXXXX课程设计的最终成绩采取“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”和“不及格”五级记分。

100-90分（优秀）、89-80（良好）、79-70（中等）、69-60（及格）、低于60（不及格）《过程控制仪表课程设计》任务书目录1.设计任务与要求 (1)设计任务 (1)设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)控制方案的确定 (2)系统原理及方框图 (3)仪表选型 (4)4.系统仿真分析 (10)5.控制系统仪表配接图及说明 (13)6.仪表型号清单 (13)7.总结 (13)参考文献 (14)1.设计任务与要求设计任务过程控制仪表课程设计，是《自动化仪表与装置》课程中的后续课程，实践教学环节，也是一次全面的专业知识的运用和实践。

⑴巩固和深化所学课程的知识：通过课程设计，要求学生初步学会运用本门课程和其它相关课程的基本知识和方法，来解决工程实际中的具体的设计问题，检验学生对本门课程及相关课程内容的掌握的程度，以进一步巩固和深化所学课程的知识。

⑵培养学生的设计、实践能力：通过课程设计，从方案选择、设计计算到绘制图纸、编写设计说明书，可以培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握自动控制系统中各环节使用仪表的基本方法和步骤，为以后从事工程设计打下良好的基础。

⑶使学生能熟悉和运用设计资料，学会查阅相关文献，如有关国家标准、手册、图册等，以完成作为工程技术人员在工程设计方面所必须的基本训练。

设计要求（1）编写过程控制仪表设计说明书。

内容包括：控制系统的简单介绍，工艺流程分析；各环节仪表的选型、仪表的工作原理及性能指标；控制系统的仿真分析；仪表间的配接说明。

辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔提馏段温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化082学号： 080302051学生姓名：曹威指导教师：起止时间：2011.06.27-2011.07.04课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着石油化工的迅速发展，精馏操作的应用越来越广，分流物料的组分越来越多，分离的产品纯度越来越高。

采用提馏段温度作为间接质量指标，它能够较直接地反映提馏段产品的情况。

将提馏段温度恒定后，就能较好地确保塔底产品的质量达到规定值。

所以，在以塔底采出为主要产品、对塔釜成分要求比对馏出液高时，常采用提馏段温度控制方案。

由于精馏塔操作受物料平衡和能量平衡的制约，鉴于单回路控制系统无法满足精馏塔这一复杂的、综合性的控制要求，设计了基于串级控制的精馏塔提馏段温度控制系统。

影响物料平衡因素包括进料量和进料成分变化，顶部馏出物及底部出料变化；影响能量平衡因素主要包括进料温度或热焓变化，再沸器加热量和冷凝器冷却量变化，及塔的环境温度变化。

采用串级控制系统能有效地去除蒸汽压强的波动对温度的影响。

使用超驰控制系统控制釜液输出端，在塔釜温度较低时，塔底不出料只有当温度达到低线以上，液位控制器取代温度控制器以后，才有出料排出。

关键词：提馏段温度串级控制超驰控制目录第1章绪论 (1)第2章控制方案 (2)2.1 基本原理 (2)2.1.1物料平衡关系 (2)2.2设计方案 (3)2.2.1控制方案类型 (3)2.2.2控制方案的选择 (4)第3章系统各仪表选择 (8)3.1 检测变送器的原理 (8)3.1.1 温度变送器的选择 (8)3.1.2 流量变送器的选择 (9)3.1.3 液位变送器的选择 (10)3.2 执行器的选择 (10)3.3 调节器的选择 (10)3.4 调节器与执行器、检测变送器的选型 (12)第4章系统仿真 (13)4.1串级控制系统matlab仿真分析 (13)4.2液位控制系统仿真分析 (14)第5章课程设计总结 (16)参考文献 (17)第1章绪论精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。

精馏塔课程设计说明书精馏塔课程设计说明书一、课程设计目的本次课程设计旨在让学生深入了解精馏塔的工作原理、设计方法和工程应用，掌握精馏塔的设计步骤和技巧，提高学生的实践能力和创新能力。

二、课程设计内容本次课程设计的主要内容包括:1. 精馏塔工作原理和流程分析;2. 精馏塔设计计算方法;3. 精馏塔设备选型和结构设计;4. 精馏塔的模拟和优化。

三、课程设计流程1. 前期准备：学生需要收集有关精馏塔的文献和资料，了解精馏塔的基本原理和设计方法，并进行市场调研，了解市场需求和行业发展状况。

2. 中期报告：学生需要根据课程设计的具体要求，撰写精馏塔设计分析报告，包括精馏塔工作原理、流程分析、设计计算方法、设备选型和结构设计等内容。

3. 课程设计答辩：学生需要根据中期报告的内容，进行精馏塔设计答辩，回答评委老师的提问和质疑，展示自己的设计思路和创新能力。

四、课程设计成果通过本次课程设计，学生需要最终实现以下成果:1. 熟练掌握精馏塔的工作原理和设计方法;2. 能够独立完成精馏塔的设计和计算;3. 具备良好的团队合作和沟通能力，能够参与实际的工程设计和项目开发。

五、课程设计拓展1. 精馏塔的设计计算主要包括以下步骤:(1) 确定精馏塔的流程和分离要求;(2) 计算精馏塔的尺寸和负荷;(3) 选择精馏塔的设备型号和材料;(4) 进行精馏塔的模拟和优化。

2. 精馏塔的选型和结构设计需要考虑的因素包括:(1) 分离目标和分离效率;(2) 设备材质和耐腐蚀性能;(3) 设备制造工艺和安装要求;(4) 设备效率和节能降耗。

3. 精馏塔的应用领域广泛，涉及到化工、石油、医药、食品等多个领域。

在设计精馏塔时，需要考虑市场需求和行业发展趋势，以便更好地满足行业需求和用户体验。

辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔提馏段温度-加热蒸汽流量串级控制系统院（系）：电气工程学院专业班级：自动化063学号：060302066学生姓名：丁战武指导教师：王立红教师职称：副教授起止时间：09-07-06至09-07-17辽宁工业大学课程设计（论文）任务书目录第1章论述 (1)1.1 概述 (1)1.2设计任务要求 (2)1.3总体方案论证 (2)第2章课程设计内容 (3)2.1 主回路的设计 (3)2.2 副回路的设计 (3)2.3主、副调节器控制规律的选择 (3)2.4主、副调节器的选择 (4)2.5执行器的选则 (4)2.6测量变送器的选择 (4)2.7 调节器参数的工程整定 (4)2.8系统的整体实验调试及结果说明 (6)2.9控制系统的性能分析 (7)2.10控制算法 (9)第3章课程设计总结 (12)参考文献 (13)第1章课程设计目的与要求1.1 概述串级控制系统是一种常用的复杂控制系统,它根据系统结构命名。

它由两个或两个以上的控制器串联连接组成,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值,这类控制系统称为串级控制系统。

串级控制系统框图如图1.1所示。

图中，主控变量y1是串级控制系统中要保持平稳控制的主要被控变量。

副被控变量y2是串级控制系统的辅助被控变量，通常，控制系统中的主要扰动影响首先在副被控变量反映。

Gc1（S）和Gc2（S）分别是主、副控制器的传递函数。

Gp1(S)和Gp2(S)分别是主、副被控对象传递函数。

Gm1(S)和Gm2(S)分别是主、副被控变量的检测变送环节传递函数。

ym1和ym分别是主副被控变量的测量值，F1和F2分别是进入主副被控对象的扰动。

图1.1 串级控制系统框图串级控制系统的特点（1）改善了对象的特性在串级控制系统中，如把副回路视为一等效副对象，那么，它的时间常数和放大系数都比原副对象的小。

对象时间常数减小，系统的响应速度将加快，这对及时克服干扰，提高控制质量是有利的。