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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。
绪论精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。
精馏过程在能量的驱动下，使气、液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合物中各组分的分离。
该过程是同时进行传热、传质的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表等构成精馏过程的生产系统。
精馏设备主要是塔设备，其中最重要的类型为板式塔和填料塔。
本次课程设计是F1型浮阀精馏塔的设计，浮阀塔是使用最广泛的一种塔型。
浮阀塔之所以广泛应用，是由于它有以下特点：1．生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生产能力比泡罩塔板大20%～40%，与筛板塔接近。
2．操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。
3．塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而雾沫夹带量小，塔板效率高。
4．气体压降及液面落差小，因气液流过浮阀塔板时阻力较小，使气体压降及液面落差比泡罩塔小。
5．塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%～80%，但是比筛板塔高20%～30。
近几十年来，人们对浮阀塔的研究越来越深入，生产经验越来越丰富，积累的设计数据比较完整，因此设计浮阀塔比较合适。
1工艺流程1.1精馏过程工艺流程示意图图1-1所示为精馏装置流程图进料塔顶产品图1-1 精馏装置的流程1.2精馏过程工艺流程的说明首先，苯和甲苯的原料混合物进入原料罐，在里面停留一定的时间之后，通过泵进入原料预热器，在原料预热器中加热到泡点温度，然后，原料从进料口进入到精馏塔中。
因为被加热到泡点，混合物为饱和液体，液相混合物在精馏塔中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中，这些气相混合物被降温到泡点，其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中，停留一定的时间然后进入苯的储罐，而其中的气态部分重新回到精馏塔中，这个过程就叫做回流。
中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：31学院：机械与动力工程学院专业：过程装备与控制工程题目：精馏塔提馏段温度单回路控制方案设计指导教师：刘广璞职称: 教授闫宏伟职称: 教授2014年1月10日中北大学课程设计任务书2013/2014 学年第 1 学期学院：机械与动力工程学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：学号：31课程设计题目：精馏塔提馏段温度单回路控制方案设计起迄日期：2013年12月30日～2014年1月10日课程设计地点：中北大学指导教师：刘广璞闫宏伟系主任：黄晋英下达任务书日期: 2013年12月30日课程设计任务书目录1 精馏塔工作原理及结构特性 (7)1.1精馏原理以及工业流程 (7)1.2精馏塔的特性 (7)1.2.1精馏塔的静态特性 (7)1.2.2精馏塔的动态特性 (9)2 控制系统设计 (10)2.1 精馏塔提留段温度控制系统设计方案 (10)2.2 精馏塔提馏段被控变量的选择 (10)2.3 提馏段温度控制系统温度检测点选择 (11)3 硬件选型 (11)4 框图设计与PID参数控制 (15)4.1 精馏塔提馏段温度单回路方框图设计 (16)4.2 各环节传递函数总结 (16)4.3 调节器控制规律 (16)5 系统的Simulink仿真 (17)6 课程设计总结 (19)参考文献 (20)1. 精馏塔工作原理及结构特点1.1精馏原理以及工业流程精馏操作分为连续精馏和间歇精馏，本设计的研究对象是连续精馏的过程。
连续精馏的流程装置如下图所示。
图1.1连续精馏装置工艺流程图[7]其操作过程是：原料液经预热加热到一定温度后，进入精馏塔中的进料板，料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液体在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。
操作时，连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品，部分液体汽化产生上升蒸汽，从塔底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。
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：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。
化工原理课程设计任务书1.设计题目：分离乙醇—正丙醇二元物系的浮阀式精馏塔2.原始数据及条件：进料：乙醇含量45%（质量分数，下同），其余为正丙醇分离要求：塔顶乙醇含量93%；塔底乙醇含量0.01%生产能力：年处理乙醇-正丙醇混合液25000吨，年开工7200小时操作条件：间接蒸汽加热；塔顶压强 1.03atm(绝压)；泡点进料；R=53.设计任务：⑴完成该精馏塔的各工艺设计，包括设备设计及辅助设备选型。
⑵画出带控制点的工艺流程图、塔板版面布置图、精馏塔设计条件图。
⑶写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。
概述本次设计针对二元物系的精馏问题进行分析、计算、核算、绘图，是较完整的精馏设计过程。
精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算、辅助设备的选型、工艺流程图的制作、主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的核算，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
本次设计结果为：理论板数为20块，塔效率为42.2%，精馏段实际板数为40块，提馏段实际板数为5块，实际板数45块。
进料位置为第17块板，在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为0.8米，设置了四个人孔，塔高22.19米，通过浮阀板的流体力学验算，证明各指标数据均符合标准。
关键词：二元精馏、浮阀精馏塔、物料衡算、流体力学验算。
目录第一章绪论 (1)第二章塔板的工艺设计 (2)一、精馏塔全塔物料衡算 (2)二、乙醇和水的物性参数计算.......................................... 错误!未定义书签。
1.温度 (2)2.密度 (3)三、理论塔板的计算 (6)四、塔径的初步计算 (7)五、溢流装置 (8)六、塔板分布、浮阀数目与排列 (10)第三章塔板的流体力学计算 (11)一、气相通过浮阀塔板的压降 (11)二、淹塔 (12)三、物沫夹带 (13)四、塔板负荷性能图............................................................ 错误!未定义书签。
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)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2.系统简介 (1)3.设计方案及仪表选型 (2)3.1控制方案的确定 (2)3.2系统原理及方框图 (3)3.3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 (14)参考文献 (14)1.设计任务与要求1.1 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。
1.2 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。
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。
精馏原理以及工业流程精馏操作分为连续精馏和间歇精馏，本设计的研究对象是连续精馏的过程。
连续精馏的流程装置如下图所示，其操作过程是：原料液经预热加热到一定温度后，进入精馏塔中的进料板，料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液体在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。
操作时，连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品，部分液体汽化产生上升蒸汽，从塔底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。
图连续精馏装置工艺流程图精馏塔的特性精馏塔的特性分为静态特性和动态特性，以二元简单精馏过程为例，说明精馏塔的基本关系。
1.2.1精馏塔的静态特性一个精馏塔，进料与出料应保持物料平衡，即总物料量以及任一组分都符合物料平衡关系。
图所示的精馏过程，其物料平衡关系为：总物料平衡 B D F += （） 轻组分平衡BD f x B x D z F ⋅+⋅=⋅ （）由式（）和（）联立可得：B B f D x x z D Fx +-=)(B D fD x x z x F D --= （）式中 F 、D 、B ——分别为进料、顶馏出液和底馏出液流量；fz 、D x 、B x ——分别为进料、顶馏出液和底馏出液中轻组分含量。
从上述关系可看出：当F D 增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量减少，即D x 、B x 下降。
而当F B 增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量增加。
即D x 、B x 上升。
然而，在F D （或F B ）一定，且f z一定的条件下并不能完全确定D x 、B x 的数值，只能确定D x 与Bx 之间的比例关系，也就是一个方程只能确定一个未知数。
要确定D x 与B x 两个因数，必须建立另一个关系式：能量平衡关系。
在建立能量平衡关系时，首先要了解一个分离度的概念。
University of South China过程控制仪表课程设计设计题目：精馏塔提馏段温度控制系统姓名：班级：自动化073班学号：20074460333指导教师：2 0 1 0年12 月31日1、系统简介精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。
精馏塔的控制直接影响到工厂的产品的质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制长期以来一直受到人们的高度重视。
精馏塔是一个多输入多输出的对象，它由很多级塔板组成，内在机理复杂，对控制要求又大多较高。
这些都给自动控制带来一定的困难。
同时各塔工艺结构特点有千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的特点，进行自动控制方案设计和研究。
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。
在这个情况为了更好实现精馏的目标就有了提馏段温度控制系统的产生。
按提馏段指标的控制方案：当塔釜液为主要产品时，常常按提馏段指标控制。
如果是液相进料，也常采用这类方案。
这是因为在液位相进料时，进料量的变化，首先影响到塔底产品浓度，塔顶或精馏段塔板上的温度不能很好地反映浓度的变化，所以采用提馏段控制温度比较及时。
另外如果对釜底出料的成分要求高于塔顶出料，塔顶或精馏段板上温度不能很好反映组分变化和实际操作回流比大于几倍最小回流比时，可采用提馏段控制。
提馏段温度是衡量质量指标的间接指标，而以改变再沸器加热量作为控手段的方案，就是提馏段温控。
2、设计方案及仪表选型2.1控制方案的确定图2-1是精馏塔底部示意图，在再沸器中，用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽，然后在塔釜中与下降物料进行传热传质。
为了保证生产过程顺利进行，需要把提馏段温度θ。
保持恒定。
为此在蒸汽管路上装上一个调节阀，用它来控制加热蒸汽流量。
从调节阀的做到温度θ发生变化，需要相继通过很多热容积。
实践证明，加热蒸汽压力的波动对θ的影响很大。
此外，还有来自液相加料方面的各种干扰，包括它的流量、温度和组分等，它们通过提馏段的传质过程，以及再沸器中传热条件（塔釜温度、再沸器液面等），最后也影响到温度θ。
目录1 精馏塔工作原理及结构特性 (7)1.1精馏原理以及工业流程 (7)1.2精馏塔的特性 (7)1.2.1精馏塔的静态特性 (7)1.2.2精馏塔的动态特性 (9)2 控制系统设计 (10)2.1 精馏塔提留段温度控制系统设计方案 (10)2.2 精馏塔提馏段被控变量的选择 (10)2.3 提馏段温度控制系统温度检测点选择 (11)3 硬件选型 (11)4 框图设计与PID参数控制 (15)4.1 精馏塔提馏段温度单回路方框图设计 (16)4.2 各环节传递函数总结 (16)4.3 调节器控制规律 (16)5 系统的Simulink仿真 (17)6 课程设计总结 (19)参考文献 (20)1. 精馏塔工作原理及结构特点1.1精馏原理以及工业流程精馏操作分为连续精馏和间歇精馏，本设计的研究对象是连续精馏的过程。
连续精馏的流程装置如下图所示。
图1.1连续精馏装置工艺流程图[7]其操作过程是：原料液经预热加热到一定温度后，进入精馏塔中的进料板，料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液体在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。
操作时，连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品，部分液体汽化产生上升蒸汽，从塔底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。
1.2精馏塔的特性精馏塔的特性分为静态特性和动态特性，以二元简单精馏过程为例，说明精馏塔的基本关系。
1.2.1精馏塔的静态特性一个精馏塔，进料与出料应保持物料平衡，即总物料量以及任一组分都符合物料平衡关系。
图1.1所示的精馏过程，其物料平衡关系为:[5]总物料平衡 B D F += （1.2-1）轻组分平衡BD f x B x D z F ⋅+⋅=⋅ （1.2-2）由式（6.2-1）和（6.2-2）联立可得[5]：B B f D x x z D Fx +-=)(BD f D x x z x F D --=（1.2-3）式中 F 、D 、B ——分别为进料、顶馏出液和底馏出液流量；fz 、D x 、B x ——分别为进料、顶馏出液和底馏出液中轻组分含量。
从上述关系可看出：当F D 增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量减少，即D x 、B x 下降。
而当F B 增加时将引起顶、底馏出液中轻组分含量增加。
即D x 、B x 上升。
然而，在F D （或F B ）一定，且f z一定的条件下并不能完全确定D x 、B x 的数值，只能确定D x 与B x 之间的比例关系，也就是一个方程只能确定一个未知数。
要确定D x 与B x 两个因数，必须建立另一个关系式：能量平衡关系。
在建立能量平衡关系时，首先要了解一个分离度的概念。
所谓分离度s 可用下式表示[5]：)1()1(D B B D x x x x s --=（1.2-4）从上式可见：随着分离度s 的增大，而B x 减小，说明塔系统的分离效果增大。
影响分离度s 的因素很多，诸如平均挥发度、理论塔板数、塔板效率、进料组分、进料板位置以及塔内上升蒸汽量V 和进料量F 的比值等。
对于一个既定的塔来说：)(F V f s ≈ （1.2-5）式（6.2-6）的函数关系也可用一近似式表示：β=F V In )1()1(D B B D x x x x -- （1.2-6）式中β为塔的特性因子。
由式（2.2-6）、（2.2-7）可以看出，随着F V 增加，s 值提高。
也就是D x 增加，B x 下降，分离效果提高了。
由于V 是由再沸器施加热量来提高的，所以该式实际是表示塔的能量对产品成分的影响，故称为能量平衡关系式。
而且由上述分析可见：F V 的增大，塔的分离效果提高，能耗也将增加。
对于一个既定的塔，包括进料组分一定，只要F D /和F V 一定，这个它的分离结果，即D x 与B x 将被完成确定。
也就是说，由一个塔的物料平衡关系与能量平衡关系两个方程式，可以确定塔顶和塔底组分两个待定因数。
上述结论与一般工艺书中所说保持回流比D L R =一定，就确定了分离结果是一致的。
精馏塔的各种扰动因素都是通过物料平衡和能量平衡的形式来影响塔的操作。
因此，弄清精馏塔中的物料平衡和能量平衡关系，为确定合理的控制方案奠定了基础。
1.2.2 精馏塔的动态特性 1．动态方程的建立精馏塔是一个多变量、时变、非线性对象。
对其动态特性的研究，人们已经做了不少工作。
要建立整塔的动态方程，首先要对精馏塔的各部分：精馏段、提留段各塔板，进料板，塔顶冷凝器，回流罐，塔釜、再沸器等分别建立各自得动态方程。
下面以二元精馏塔第j 块塔板为例说明如何建立单板动态方程。
总物料平衡：dt dM V V L L jj j j j =-+--+11 （1.2-7）轻组分平衡：dtx M d y V y V x L x L j j j j j j j j j j ][1111=-+---++ （1.2-8）式中:L 表示回流量，下标指回流液来自哪块板；V 表示上升蒸汽量，下标指来自哪一块板的上升蒸汽；M 指液相的蓄存量；由于各部分的动态方程。
可整理得到整塔的动态方程组。
对于整个精馏塔来说是一个多容量的，相互交叉连接的复杂过程，要整理出整塔的传递函数是相当复杂的。
2.对于精馏塔提馏段的传递函数：（1）.加热蒸汽流量控制精馏塔温度，控制通道：输入：加热蒸汽量q v ，输出：提馏段温度T （s ）； 动态性能为[5]：1112()(1)(1)p sp p p p K eG s T s T s τ-=++假设错误！未找到引用源。
/51C Kp =(T/hr)， 14min p T = 21min p T = 3minp τ=， 得出()()11451++=s s G p 。
（2.）进料流量控制精馏塔温度对象，扰动通道：输入：进料流量F ，输出：提馏段温度。
其动态性能为[5] ：111()(1)d sd d d Ke G s T s τ-=+假设错误！未找到引用源。
/5.01C Kd -=(T/hr)，Td1=3min ，3min p τ=则得出：135.01+-=s G d2.控制方案设计本次课程设计我要完成精馏塔提留段温度单回路控制系统设计，单回路控制系统又称简单控制系统，是指由一个控制对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭合系统。
2.1 精馏塔提留段温度控制系统设计方案提馏段温度控制系统采用单回路控制方案，该控制系统的被控对象是D308塔灵敏板的温度。
由于对灵敏板的温度指标要求严格，而其影响干扰又很多，而干扰的存在会直接影响产品的质量，这里的主要干扰是进料流量，它存在容量滞后较大、负荷变化较剧烈、干扰比较频繁的问题。
2.2 精馏塔提馏段被控变量的选择这里对于以温度为操作指标的生产过程，就选择温度作为被控变量，因为温度具有足够大的灵敏度反映产品质量的变化。
当被控变量选定之后，下一步就要考虑选择哪个参数作为操纵变量，去克服干扰对被控变量的影响。
选择加热蒸汽量为操纵变量。
加热蒸汽量与提馏段温度之间的控制通道时间常数小、滞后小，抗干扰能力强。
2.3 提馏段温度控制系统温度检测点选择要求温度检测装置有很高的精度与灵敏度，才能满足控制系统的要求。
这一点实现起来有较大的难度。
所以，在实际使用中是把温度检测点放在进料板与塔底之间的灵敏板上。
所谓灵敏板，是当塔受到干扰或控制作用时，塔内各板的组分都将发生变化，随之各塔板的温度也将发生变化，当达到新的稳态时，温度变化最大的那块塔板即称为灵敏板。
灵敏板的位置可以通过逐板计算，经比较后得出，但是，由于塔板的效率不易估准，所以还需结合实践结果加以确定。
通常，先根据测算，确定灵敏板的大致位置，然后在它附近设置多个检测点，根据实际运行中的情况，从中选择最佳的测量点作为灵敏板。
3. 硬件选型3.1控制器选择本系统选择DDZ-Ⅲ型PID调节器。
DDZ-Ⅲ型仪表采用了集成电路和安全火花型防爆结构，提高了仪表精度、仪表可靠性和安全性，适应了大型工业生产的防爆要求。
DDZ-Ⅲ型仪表具有以下主要特点：（1）采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一信号标准，现场传输信号为DC 4-20mA，控制室联络信号为DC 1-5V，信号电流与电压的转换电阻为250 。
（2）广泛采用集成电路，仪表的电路简化、精度提高、可靠性提高、维修工作量减少。
（3）整套仪表可构成安全火花型防爆系统。
DDZ-Ⅲ型仪表室按国家防爆规程进行设计的，而且增加了安全栅，实现了控制室与危险场所之间的能量限制于隔离，使仪表能在危险的场所中使用。
DTZ-2400 DDZ-Ⅲ型PID调节器的接线端子图如图3.3,主要由输入电路、给定电路、PID运算电路、手动与自动切换电路、输出电路和指示电路组成。
调节器接收变送器送来的测量信号(DC 4-20mA或DC 1-5V），在输入电路中与给定信号进行比较，得出偏差信号，然后在PD与PI电路中进行PID运算，最后由输出电路转换为4-20mA直流电流输出。
DTZ-2400仪表技术参数[7]:1、输入信号：1～5V.DC2、内给定信号：1～5V.DC3、外给定信号：4～20mA.DC4、调节作用：比例+积分+微分；比例带：2～500%；积分时间：0.01～2.5分；微分时间：0.04～10分（可切除）5、输入、给定指示表：指示范围：0～100%；误差：±1%6、输出指示表：指示范围：0～100%；误差：±25%7、输出信号：4～20mA.DC3.2执行器的选型执行器在控制系统中的作用是接受来自控制器的控制信号，通过其本身开度的变化，从而达到控制流量的目的。
精馏塔的回流控制阀应在故障时全开来保证全回流，所以选择气关阀。
本系统采用电/气阀门定位器与气动执行机构配套使用来控制阀门开度。
[7]如图所示图3.2 阀门定位器与气动调节机构配套使用原理图[3]调节机构选择调节阀选用直通单座调节阀，器阀体内只有一个阀芯和一个阀座。
其特点是结构简单、泄露量小（甚至可以完全切断）和允许压差小。
具体型号为ZXP型气动薄膜单座调节阀。
主要技术参数（见表2）表2 ZXP型调节阀参数[4]对于调节阀，由于其流量特性为直线和等百分比[5]，故()()1%/%()VV Vf sG s Ku s===。
3.3温度变送器的选择根据测量精度和测量范围等要求，选用K型镍铬-镍硅热电偶为温度传感器，选择K B W-1121为温度变送器。
主要技术指标：表4 KBW 型热电偶变送器型号与规格[3]接线图（如图2-7）图3.5 KBW-1121接线端子图[3]温度测量变送环节的传递函数： 用一阶惯性环节近似[6]:1()1TM TM K G s T s =+假设K TM (T/hr)=0.1。
