【正文】 完成了下降液體中難揮發(fā)組分的提濃，除去了易揮發(fā)組分，因而稱為提餾段。 4．由第n+1板上升的蒸汽量為Vn+1，組成為yn+1，溫度為tn+1。圖21 第N板質(zhì)量和熱量衡算圖塔板的形式有多種，最簡(jiǎn)單的一種是板上有許多小孔（稱篩板塔），每層板上都裝有降液管，來自下一層（n+1層）的蒸汽通過板上的小孔上升，而上一層（n1層）來的液體通過降液管流到第n板上，在第n板上汽液兩相密切接觸，進(jìn)行熱量和質(zhì)量的交換。精餾分離是根據(jù)溶液中各組分揮發(fā)度（或沸點(diǎn)）的差異，使各組分得以分離。精餾是分離液體混合物的典型單元操作，它是通過加熱造成氣、液兩相物系，利用物系中各組分揮發(fā)度不同的特性以實(shí)現(xiàn)分離的目的?；旌衔锟煞譃榉蔷辔锵岛途辔锵?。3．組態(tài)軟件技術(shù) 組態(tài)軟件技術(shù)監(jiān)控軟件選取西門子公司的SIMATIC 。由于它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是它適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力和它的高可靠性，使它的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱（即PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。4．進(jìn)行精餾溫度控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)的研究。要求當(dāng)物料進(jìn)入精餾塔時(shí)，塔釜的溫度可控并且溫度恒定，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。針對(duì)以上情況, 開發(fā)了一種以西門子S7200 PLC為核心的精餾塔溫度控制系統(tǒng)。國(guó)外新型板式塔的發(fā)展是將MD塔板懸掛降液管技術(shù)移植到常規(guī)板式塔上，增加了塔板的鼓泡面積，提高了塔設(shè)備的處理能力。同時(shí)各塔工藝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有千差萬(wàn)別，這需要深入分析特性，結(jié)合具體塔的特點(diǎn)，進(jìn)行自動(dòng)控制方案設(shè)計(jì)和研究。靈敏板是當(dāng)外界條件或負(fù)荷改變時(shí)精餾塔內(nèi)溫度變化最靈敏的一塊塔板。精餾塔塔釜溫度控制的穩(wěn)定與否直接決定了精餾塔的分離質(zhì)量和分離效果，控制精餾塔的塔釜溫度是保證產(chǎn)品高效分離，進(jìn)一步得到高純度產(chǎn)品的重要手段?？梢栽谒敚ɑ蛩└浇囊粔K塔板上檢測(cè)出該板溫度，再在靈敏板上也檢測(cè)出溫度，由于壓力波動(dòng)對(duì)每塊塔板的溫度影響是基本相同的，只要將上述檢測(cè)到的兩個(gè)溫度相減，壓力的影響就消除了[3]。控制策略與精餾段溫度控制類似。也可將塔釜采出量作為操縱變量。由于石油化工過程中精餾產(chǎn)品大多數(shù)是碳?xì)浠衔锏耐滴?，在一定塔壓下，溫度與成分之間仍有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，誤差較小。（3）當(dāng)塔兩端產(chǎn)品均需按質(zhì)量控制時(shí)，一般對(duì)含純產(chǎn)品較少、雜質(zhì)較多的一端采用物料平衡方式控制其質(zhì)量，對(duì)含純產(chǎn)品較多、雜質(zhì)較少的一端采用能量平衡方式控制其質(zhì)量。 此外，精餾過程必須從經(jīng)濟(jì)效益來衡量，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能量消耗盡可能要小，經(jīng)濟(jì)效益要盡可能的大[2]。例如：可設(shè)置進(jìn)料的溫度控制、加熱劑和冷卻劑的壓力控制、進(jìn)料量的均勻控制系統(tǒng)等。就是說塔的操作壓力不能過大，否則會(huì)影響塔內(nèi)汽液平衡，容器的安全無(wú)法保證，嚴(yán)重越限時(shí)甚至?xí)绊懙桨踩a(chǎn)。當(dāng)上升蒸汽速度過低時(shí)，不能托起上層的液相，會(huì)造成漏液現(xiàn)象，精餾操作不能正常進(jìn)行，塔板效率下降?？刂撇僮鞣霞s束條件為了保證正常操作，滿足穩(wěn)定和安全運(yùn)行，需規(guī)定某些參數(shù)的極限值作為約束條件。由于目前被測(cè)物料種類繁多，還不能相應(yīng)地生產(chǎn)處多鐘測(cè)量滯后小而又精確的分析儀表。 1．控制產(chǎn)品質(zhì)量 精餾塔的產(chǎn)品質(zhì)量，是指塔頂或塔釜產(chǎn)品的純度要符合要求。 近20年來，有關(guān)精餾過程的自動(dòng)化控制技術(shù)的研究熱點(diǎn)大致包括：開發(fā)和應(yīng)用線性多變量控制技術(shù)、自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制、推理控制和魯棒控制算法，進(jìn)行精餾塔自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；將非線性控制技術(shù)應(yīng)用于精餾塔的控制；將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等智能控制方法應(yīng)用于精餾塔；考慮精餾過程的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)用先進(jìn)控制與優(yōu)化策略實(shí)現(xiàn)精餾塔的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行。其他如大孔徑篩板、雙孔徑篩板、穿流式可調(diào)開孔率篩板、浮閥－篩板復(fù)合塔盤，以及噴杯塔盤、角鋼塔盤、旋流塔盤、噴旋塔盤、旋葉塔盤等多種塔型和金屬鞍環(huán)填料的流體力學(xué)性能、傳質(zhì)性能和幾何結(jié)構(gòu)等方面的試驗(yàn)工作，也在進(jìn)行，有些已取得了一定的成果或用于生產(chǎn)。隨著這些裝置引進(jìn)的新型塔設(shè)備，不僅在操作、使用這些設(shè)備方面提供了大量的第一手資料，還帶動(dòng)了塔設(shè)備的科研、設(shè)計(jì)工作，加速了這方面的技術(shù)開發(fā)。屬于規(guī)整填料的有：蘇采爾填料（Sulzer packing）、重疊式絲網(wǎng)波紋板填料、重疊式金屬波形板填料、格利希柵格填料（Glitsch grid）、格子填料、拉伸金屬板網(wǎng)填料、塑料蜂窩填料、Z形格子填料、Perform噴射式填料和脈沖填料（Impulse packing）等。近年來，由于出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，暴露出設(shè)備大型化帶來的不容忽視的問題：大型設(shè)備必須保證在全負(fù)荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則經(jīng)濟(jì)損失將是非常巨大的。從20世紀(jì)60年代起，由于化工機(jī)械制造業(yè)成功地解決了高壓離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)密封和高溫高壓廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)等技術(shù)關(guān)鍵，使化肥和石油化工的生產(chǎn)，在能量綜合利用方面提高到一個(gè)新水平，繼而帶動(dòng)了整個(gè)化學(xué)、煉油工業(yè)向大型化方向迅速發(fā)展。近年來，隨著對(duì)篩板塔研究工作的不斷深入和設(shè)計(jì)方法的日趨完善，篩板塔已成為生產(chǎn)上最為廣泛采用的塔型之一。當(dāng)時(shí)，煉油工業(yè)中多用泡罩塔，無(wú)機(jī)酸堿工業(yè)則以填料塔為主，則篩板塔因當(dāng)時(shí)尚無(wú)精確的設(shè)計(jì)方法和操作經(jīng)驗(yàn)，故未能廣泛使用。泡罩塔是1813年Cellier提出的，它在化工生產(chǎn)中一直占有重要的地位。精餾技術(shù)的任何進(jìn)步，都會(huì)極大刺激化學(xué)加工工業(yè)的技術(shù)發(fā)展，同樣在石油、化學(xué)加工工業(yè)發(fā)展的每一個(gè)歷史階段都會(huì)對(duì)精餾設(shè)備技術(shù)提出更高的要求。它可使氣（或汽）液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。目前，國(guó)內(nèi)精餾塔設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)一般采用溫控儀+繼電器進(jìn)行控制，雖具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但在控制功能上受到許多限制，如精度差，超調(diào)量大以及無(wú)法實(shí)施綜合控制與監(jiān)控等，因此，很難滿足生產(chǎn)的要求。國(guó)外精餾系統(tǒng)發(fā)展的相當(dāng)先進(jìn)。然而精餾塔溫度控制系統(tǒng)更是精餾工藝的重要部分。 5 5 5 7 8 9 9 10第2章 精餾溫控系統(tǒng)工藝流程 11 11 14第3章 精餾系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 16 16 PLC的選擇 16 熱電偶 19 EM 231模擬量輸入模塊 20 I/O分配表和硬件連接圖 21第4章 溫控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 23 23 PID控制算法描述 26 29 29 31第5章 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 35結(jié)　論 38謝 辭 39參考文獻(xiàn) 40附　錄 42外文資料翻譯 45前　言自從中國(guó)加入WTO后，中國(guó)市場(chǎng)包括石化市場(chǎng)日趨受到國(guó)外的嚴(yán)重沖擊已是當(dāng)今不爭(zhēng)的事實(shí)，然而石化工業(yè)如何適應(yīng)未來這種新的生產(chǎn)局面、參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為極為嚴(yán)重的問題，降低加工成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品已成為當(dāng)今中國(guó)石化工業(yè)面臨的緊要工作。使PID控制更為靈活, 較好地滿足了生產(chǎn)過程的要求。精餾是化工過程中的核心組成部分，而對(duì)于精餾過程控制來說溫度的控制是重中之重，劇烈的溫度變化會(huì)導(dǎo)致分離組分離提純度降低，對(duì)精餾的效率影響極大，甚至導(dǎo)致精餾塔無(wú)法正常運(yùn)行以及設(shè)備的損壞。精餾分離是根據(jù)溶液中各組分揮發(fā)度或沸點(diǎn)的差異，使各組分得以分離。PLC的程序中采用了位置式PID算法，實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制。關(guān)鍵詞：可編程控制器，溫度控制，WINCC上位機(jī)，PID控制 Industrial distillation tower based on PLC control system ABSTRACTDistillation is the petroleum, light industry, chemical industry production process, often need to be raw materials, intermediate products or the crude product ponents were separated, the most monly used method. Distillation separation is based on the solution of volatile ponents in degree or boiling point difference, make each allocated to separate. Distillation is the process of the core ponents, and for the distillation process control, temperature control is the most important, sharp temperature change causes the separated group separation purity decreasing, the rectification efficiency greatly, and even lead to the normal operation of distillation tower and equipment damage. While the PLC has high reliability, easy programming, easy maintenance and other advantages, can be widely used in various control systems, so for the distillation process control special decided to use PLC to achieve temperature control for distillation system utility. In the rectifying tower temperature system is plicated in structure and accuracy requirements higher characteristic, adopts Siemens S7200programmable controller PLC on system temperature system. As a result of distillation column temperature lag time constant and the inertia time constant was bigger, used to separate the single loop feedback control system, easy to cause larger oscillation, so the actual is used in cascade control and cascade control main controller adopts the integral separation PID control scheme. At the same time, the single parameter fuzzy PID control and programmable controller logic instructions to bine, the PID control more flexible, to better meet the requirements of the production process. Using WINCC PC and Siemens S7200PLC machine consists of a stable temperature control system, has reached the purpose of temperature control, once the temperature does not reach the set value, monitoring software to monitor out, send a