【摘要】：環(huán)境污染和資源損耗是當今世界性難題,隨著我國可持續(xù)發(fā)展理念的普及,氯醚樹脂作為一種新型的環(huán)保材料,在防腐和油墨行業(yè)的應用前景廣闊。氯醚樹脂生產(chǎn)工藝復雜,涉及的工業(yè)設(shè)備眾多且要求達到的自動化程度和控制精度較高,因此保證氯醚樹脂生產(chǎn)過程安全、穩(wěn)定、高效具有重要意義。本文以新疆某氯醚樹脂項目為背景,以精餾塔為研究對象,依據(jù)氯醚樹脂的工藝過程及當今工業(yè)自動化發(fā)展水平,結(jié)合現(xiàn)有的控制系統(tǒng)方案特點,設(shè)計了適用于氯醚樹脂生產(chǎn)過程控制的集散控制系統(tǒng)(DCS)。通過對精餾塔溫度控制系統(tǒng)的分析,得出精餾塔精餾段溫度控制是一個多輸入、干擾多、大滯后的復雜過程控制系統(tǒng),針對這一復雜系統(tǒng),實際工業(yè)生產(chǎn)普遍采用串級控制,由于系統(tǒng)存在擾動和滯后環(huán)節(jié),控制效果并不理想。為提高系統(tǒng)抵抗擾動的能力和減少滯后環(huán)節(jié)的影響,保證精餾得到高質(zhì)量的產(chǎn)品,本文在串級控制的基礎(chǔ)之上引入模糊控制算法,同時在模糊控制器和PID控制器上反向并聯(lián)Smith預估控制器,構(gòu)成Smith預估控制和模糊控制的復合控制算法,從而增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。最后,在Matlab軟件中使用Simulink工具箱對精餾塔模糊串級控制系統(tǒng)和Smith模糊串級控制系統(tǒng)進行仿真,分析了不同控制算法下的系統(tǒng)控制效果,結(jié)果表明本文設(shè)計的Smith模糊串級控制系統(tǒng)能夠很好的適應參數(shù)變化,具有較強的抵抗干擾的能力,控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)的串級控制,同時本文所用到的智能控制算法和策略對類似的工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化有一定的借鑒作用。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ320.6;TP273
【圖文】：

第二章 氯醚樹脂生產(chǎn)工藝與控制方案分析2.1 氯醚樹脂生產(chǎn)工藝概況氯醚樹脂是目前廣泛應用于防腐涂料和油墨行業(yè)的新型環(huán)保材料，本項目是將 25%的乙烯基異丁基醚和 75%的氯乙烯通過懸浮法反應生成氯醚樹脂[19]，化學反應過程如下。（2-1）氯醚樹脂工業(yè)生產(chǎn)流程主要醚化、聚合工藝和干燥三部分組成，其工藝流程如圖 2-1 所示。

而精餾過程決定了能否得到高質(zhì)量的乙烯基異丁醚，因此選取精餾作為本文研究的重點。精餾工藝過程如下圖2-2 所示。圖 2-2 醚塔精餾真空泵 P20107 將醚塔塔內(nèi)壓力抽取至-71KPa 負壓狀態(tài)，系統(tǒng)給定粗醚出口閥打開信號，啟動粗醚傳輸泵 P20111A/B，同時打開流量計 FT20119、調(diào)節(jié)閥FV20119，調(diào)整至一定的流量向醚塔釜 T20102 加料。當醚塔釜液位達到 10%時，排凈醚塔再沸器 E20108 中的冷凝水，打開醚塔再沸器的加熱蒸汽管線閥FV20111，使 0.8MPa（170℃）的熱蒸汽進入醚塔的醚塔再沸器，使醚塔再沸器逐漸開始升溫并控制升溫速度，當醚塔釜溫度升至 75℃時

圖 2-3 水洗工藝3. 醇塔回收醇塔是將來自醇水收集槽的物料在常壓、100℃條件下進行精餾，回收醇中的異丁醇、乙烯基異丁醚重新作為催化劑制備的原料，工藝過程和醚塔相似綜合以上分析，對醚化工藝中的輸入輸出點位統(tǒng)計如下。表 2-1 醚化工藝輸入輸出點數(shù)點位類型 模擬量輸入（AI） 模擬量輸（AO） 數(shù)字量輸入（DI） 數(shù)字量輸出（D點數(shù) 116 27 38 672.1.2 聚合工藝1. 聚合反應乙烯基異丁醚和氯乙烯在表面活性劑的作用下充分混合，經(jīng)過強烈的攪拌液滴的形式分散于水相中，在液滴表面形成保護層，以乳液的形式進行自由基

【參考文獻】

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1 劉強;;PLC、DCS及FCS在中小型冶金生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中的應用[J];電子制作;2015年10期

2 王志剛;虎恩典;王寧;;基于PLC的雙容水箱液位串級PID控制的實現(xiàn)[J];電子設(shè)計工程;2014年22期

3 李志東;;新疆石油資源開發(fā)與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展研究[J];現(xiàn)代經(jīng)濟信息;2014年14期

4 姚瑞;;霍尼韋爾C300控制器在PSA項目中的應用[J];電子世界;2012年20期

5 胡濤;石瑩瑩;周云;蒯海偉;;重防腐涂料的應用研究[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2008年01期

6 潘曉峰;蔣學萍;;中寧電廠鍋爐吹灰熱控系統(tǒng)的DCS組態(tài)設(shè)計[J];寧夏電力;2005年05期

7 陳厚,張旺璽,王成國,蔡華;水相懸浮聚合法合成較高分子量聚丙烯腈[J];高分子材料科學與工程;2003年02期

8 胡真華;集散控制系統(tǒng)的軟件組態(tài)[J];湖南大學學報(自然科學版);2002年S2期

本文編號：2796635