PX裝置異構化單元脫庚烷塔自動控制系統設計

化工論文編號:HG009  字數:22340,頁數:54

目    錄
摘    要 I
Abstract II
第1章 引言 1
第2章 工藝流程簡介 2
2.1裝置簡介 2
2.1.1設計狀況 2
2.1.2生產能力 2
2.1.3 裝置的特點 3
2.2工藝流程 3
2.2.1主要裝置作用 3
2.2.2工藝流程說明 4
2.2.3 控制指標 4
第3章 系統控制方案的設計 5
3.1 概述 5
3.1.1 精餾塔的基本關系 5
3.1.2 精餾塔的控制要求 6
3.1.3 精餾塔的主要干擾因素 7
3.1.4 精餾塔被控變量的選擇 7
3.2設計思路 7
3.3 單回路控制系統的方案設計與實施 7
3.3.1 壓力控制系統的方案設計 7
3.4.2 流量控制系統的方案設計 8
3.4.3 液位控制系統的方案設計 9
3.4 串級控制系統的方案設計與實施 9
第4章 集散控制系統 12
4.1 DCS系統 12
4.1.1 DCS系統的發展及概念簡介 12
4.1.2 集散控制系統的基本構成 13
4.2 CENTUM CS1000系統 13
4.2.1 CS系統的配置 13
4.2.2現場控制站（FCS） 14
4.2.3人機接口站（HIS） 14
4.2.4工程師功能 16
4.3 控制系統組態 17
4.3.1單回路控制系統組態 17
4.3.2串級控制系統組態 20
第5章 儀表的選擇 22
5.1 溫度儀表的選擇 22
5.1.1 溫度測量方法 22
5.1.2 溫度儀表的選擇 23
5.2 液位計的選擇 23
5.2.1 液位測量方法 23
5.2.2 液位計的選擇 24
5.3 流量儀表的選擇 25
5.4壓力儀表的選擇 26
5.4.1 壓力測量方法及選擇原則 26
5.4.2 壓力儀表的選擇 27
5.5 控制閥的選擇 27
5.5.1 控制閥口徑大小的選擇 27
5.5.2 控制閥開、閉形式的選擇 28
5.5.3 控制閥流量特性的選擇 28
5.5.4 控制閥結構形式的選擇 29
5.5.5 控制閥選擇的結果 29
5.6 控制器的選擇 30
5.6.1 控制規律的選擇 30
5.6.2 控制器正反作用的確定 31
第6章 計算 33
6.1 節流件的計算 33
6.1.1 已知條件 33
6.1.2 輔助計算 34
6.1.3 計算 35
6.2 控制閥口徑的計算 38
第7章 控制系統的投運與整定 39
7.1 控制系統的投運 39
7.2 控制系統的整定 39
7.2.1 單回路控制系統的整定 39
7.2.1 串級控制系統的整定 41
第8章 結論 43
參 考 文 獻 44
致    謝 45
附    錄 46

摘    要
PX裝置異構化單元是PX裝置的一個分裝置，裝置主要由二甲苯分餾單元，吸附分離單元，二甲苯異構化單元構成。本控制系統的設計的主要目的是為了較好的控制脫庚烷塔,提高產品的純度，生產出較多質量指標較好的產品。在設計的過程中，盡量本著優化控制安全生產，提高生產效率和增加產品的產量、節約資金、保護環境和降低能耗的原則來對系統進行設計。
在對PX裝置異構化單元脫庚烷塔自動控制系統進行設計時，控制方案基本采用單回路控制，總共有11個設計回路，其中單回路控制系統8個，串級控制系統3個，并對控制系統所要用到的控制器，控制閥和測量元件等進行了選擇且進行了相關的計算。本次設計共8章，是以PX裝置異構化單元脫庚烷塔為研究對象，主要對溫度、壓力、液位、流量進行研究。
PX裝置異構化單元脫庚烷塔自動控制系統采用了日本橫河-北辰公司生產的CENTUM CS1000集散控制系統，集散控制系統，其硬件可靠，運行可靠，軟件功能豐富，具有良好的操作特性，并在工藝過程的節能、將耗和優化控制方面起著積極的作用。為今后對工藝過程的進一步優化控制以及先進的控制的應用提供了便利，并為信息管理工作以及計算機集成控制的實現打下了基礎。

關鍵詞: PX；集散控制系統；CENTUM CS1000；控制系統

Abstract
The isomerization unit is a sub-device of the PX device. The device is mainly made up of xylene fractionation unit, adsorption separation unit, and xylene isomerization unit. The main purpose of the control system's design is to better control tower from heptane, improve the purity of the products and produce more products of better quality indicators. In the process of the design, as far as possible in the principle of optimal control production safety, improve production efficiency and increase the output of products, save money, protect the environment and reduce energy consumption , the system is designed.
In the design of automatic control system for isomerization unit from heptane tower of PX devices, single-loop control is used in the control programme. There is a total of 11 circuit , of which is 8 single-loop control system and 3 cascade control system. It has done the choice and relevant calculation on the controller, control valves and measurement devices used in the control system. There is a total of eight chapters in this design. The isomerization unit from heptane tower of PX devices is studied and researched, mainly on temperature, pressure, liquid level and flow.
The design adopts the CENTUM CS1000 Distributed Control System, which was produced by Michael Tien company in Japan Yokogawa. The Distributed Control System has reliable hardware, reliable operating, feature-rich software and good operating characteristics. In the process of energy conservation, control and optimize the consumption will play a positive role. For the future to further optimize the process control and advanced control, it has facilitated the application and laid the foundation for the realization of information for management and computer integrated control.

Key words: PX; Distributed Control System；CENTUM 1000; control system