【正文】 祝愿何老師及全體化學(xué)化工學(xué)院的老師身體健康，萬事如意。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)不僅為我今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也是我人生進(jìn)步的里程碑。 本設(shè)計(jì)是在何柏和刁顯珍老師的嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)下完成的。感謝養(yǎng)育 我、支持我的家人。老師們的敬業(yè)精神以及在學(xué)術(shù)上的孜孜追求，永遠(yuǎn)值得我學(xué)習(xí)。支持 15槽 ATX/MicroATX母板或底板抗沖擊磁盤托架設(shè)計(jì)，可支持 2個(gè) 和 1個(gè) 磁盤驅(qū)動(dòng)器， 250W/300W/400W 多種電源可選，長(zhǎng)時(shí)間工作性能穩(wěn)定 ,防震 ,防塵 ,防磁 .擴(kuò)展性好。提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件可靠性的措施：冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；提高元器件和部件的可靠性；合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；采用抗干擾技術(shù)。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)選型原則：可靠性要高；操作性能要好；維護(hù)與維修方便；實(shí)時(shí)性強(qiáng)；通用性好；設(shè)計(jì)周期短；價(jià)格便宜；對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性要好。 10 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 27 控制器 津市中環(huán)自動(dòng)化儀表公司的 PNA1型控制器。 2 續(xù)表 壓力測(cè)量?jī)x表 東莞市富拓貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為 YO60。配山西易達(dá)儀表有限公司的 LGB型標(biāo)準(zhǔn)孔板對(duì)流量測(cè)量及控制。主要技術(shù)指標(biāo)： 輸入信號(hào)： 測(cè)量值輸入為 1點(diǎn)（電壓為 1 ~ 5V，電流 4 ~ 20mA，熱偶輸入） 模擬輸入為 3點(diǎn)（ 1 ~ 5V） 數(shù)字輸入為 4點(diǎn)（通為 0V；斷為 DC24V） 脈寬輸入為 1組（通為 0V；斷為 DC24V） 輸出信號(hào)： 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 26 操作輸出為 1點(diǎn)（ DC 4 ~ 20mA） 模擬輸出為 3點(diǎn)（ DC 1 ~ 5V） 數(shù)字輸出為 6點(diǎn)（開集電極輸出） 主要功能：可與上位機(jī)進(jìn)行通信，接口為 RS422或 CC數(shù)據(jù)總線； PID自整定 電源： DC24V； AC220V（ 50Hz） 通信功能：可與上位機(jī)進(jìn)行通信，內(nèi)部設(shè)有 CC 數(shù)據(jù)總線及 RS422/485接口 綜上所訴所需各儀表如下表 ： 表 儀表清單 名稱 規(guī)格及廠家 數(shù)量 溫溫度 測(cè) 量 儀表 ROSEMOUNT公司 WZP200型 Pt100鉑熱電阻，并選用 644R型智能溫度變送器可接收 4線的熱電阻、熱 電偶、及電阻和毫伏輸入。在設(shè)計(jì)中應(yīng)用恒星公司的 ZMA(B)P型氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥，氣信號(hào)： ～ MPa，供氣壓力： MPa。有時(shí)，為了保證執(zhí)行裝置能正常工作，提高調(diào)節(jié)品質(zhì)和可靠性，執(zhí)行裝置還需要配備一定的附件，常用的有閥門定位器、手輪機(jī)構(gòu)、電 /氣轉(zhuǎn)換器等。選用對(duì)數(shù)流量特性比較合適。對(duì)于一個(gè)熱交換器來說 ,當(dāng)被加熱的液體流量 (即生產(chǎn)負(fù)荷 )增大時(shí) ,其通過熱交換器的時(shí)間將會(huì)縮短 ,純滯后時(shí)間因此會(huì)減小。 圖 41 控制閥流量特性（ R=100） 1線性； 2對(duì)數(shù)； 3快開 控制閥流量特性的選用要根據(jù)具體對(duì)象的特性來考慮。 （ 3）控制閥流量特性的選擇 目前我國生產(chǎn)的控制閥有線性特性、對(duì)數(shù)特性 (即等百分比特性 )和快開特性三種，尤其以前兩種特性 的控制閥應(yīng)用得最多。 此次所設(shè)計(jì)中，主要用到的裝置有換熱器和鍋爐等。精餾塔塔釜加熱蒸汽控制閥一般都選氣開式，以保證在控制閥失去能源時(shí)能處于全閉狀態(tài)，避免蒸汽的浪費(fèi)。如控制精餾塔進(jìn)料的控制閥就常采用氣開式，一旦控制閥失去能源，控制閥即處于關(guān)閉狀態(tài)，不再給塔進(jìn)料，以 免造成浪費(fèi)。如精餾塔回流量控制閥常采用氣閉式，一旦發(fā)生事故，控制閥全開，使生產(chǎn)處于全回流狀態(tài)，這就防止了不合格產(chǎn)品的蒸出，從而保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量。 從保證產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)。即當(dāng)氣源供氣中斷，或控制器出故障而無輸出，或控制閥膜片破裂而漏氣等而使控制閥無法正常工作，以至閥芯回復(fù)到無能源的初始狀態(tài) （氣開閥回復(fù)到全閉，氣閉閥回復(fù)到全開），應(yīng)能保證生產(chǎn)工藝設(shè)備的安全，不致發(fā)生事故。一般來說，要根據(jù)以下幾條原則來進(jìn)行選擇。反之，當(dāng)膜頭輸入壓力增大時(shí)，控制閥開度減小，則稱之為氣閉閥 。如果控制閥兩端壓降在整個(gè)管路總壓降中所占的 比例小，可控范圍就變窄，將會(huì)導(dǎo)致控制閥特性的畸變，使控制效果變差。一般流通能力要根據(jù)控制閥所在管線的最大流量以及控制閥兩端的壓降來進(jìn)行計(jì)算，并且為了保證控制閥具有一定的可控范圍，必須使控制閥兩端的壓降在整個(gè)管線的總壓降中占有較大的比例?？刂崎y口徑大小，可通過控制閥流通能力的大小來決定。此外，控制閥口徑選的過小也不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，一旦需要設(shè)備增加負(fù)荷時(shí)，控制閥原有的口徑大小就不夠用了。從控制角度看一般的 控制閥口徑選的過大，超過了正常控制所需的介質(zhì)流量，控制閥將經(jīng)常處于小開度下工作，閥的特性將會(huì)發(fā)生畸變，閥性能就較差?？刂崎y選擇的內(nèi)容，包括口徑大小的選擇，開閉形式的選擇，流量特性的選擇以及結(jié)構(gòu)形式的選擇等內(nèi)容。 控制閥的選型 控制閥是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受控制器的命令執(zhí)行控 制任務(wù)。 （ 3）特殊材質(zhì)的內(nèi)機(jī)及巴登管，使用壽命耐久。根據(jù)此次 設(shè)計(jì)選擇如下壓力測(cè)量?jī)x表： 公稱直徑 φ 60 精度等級(jí) 測(cè)量范圍 連接螺紋 M14 型號(hào)為 YO60 儀表名稱：油壓機(jī)械臺(tái)灣協(xié)鋼 SKON表 生產(chǎn)廠家：東莞市富拓貿(mào)易有限公司 特性：（ 1）全系列液體填充。主要技指標(biāo)：測(cè)量范圍（ kPa）： 0 ~ 250 工作壓力（ MPa）： 1 精度： % 輸出信號(hào)（ mA）： DC4 ~ 20二線制 電源電壓（ V）： DC24177。且正確指示范圍是 200到 500．如果低于 200或高 于 500,讀數(shù)就不準(zhǔn)確了。量程是指儀表能正確指示的量的上限和下限。測(cè)量誤差是指測(cè)得值與被測(cè)量的真值之差，有絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差兩種表達(dá)方式。 (5) 放射性液位計(jì) 測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確性關(guān)系到工藝操作的平穩(wěn)和正確，因此，總是希望測(cè)量的 結(jié)果準(zhǔn)確無誤。它有很多優(yōu)點(diǎn)，可測(cè)范圍較 廣，故障率低。物料 液位的變化會(huì)影響兩個(gè)電極的電容量，通過電容量的變化推導(dǎo)出液位變化量。根據(jù)超聲波從發(fā)射到接收反射回波的時(shí)間間隔與液位高度之間的關(guān)系，就可以進(jìn)行液位的測(cè)量。 (3) 超聲波液位計(jì) 聲波可以在氣體、液體、固體中傳播，并具有一定的傳播速度。另外，冬季里容易凍裂．發(fā)生跑油事故。它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方 便，直觀不易被干擾。當(dāng)物料的密度與設(shè)計(jì)值發(fā)生較大的偏差時(shí)應(yīng)對(duì)差壓進(jìn)行校正。 (1)差壓式液位計(jì) 差壓式液位計(jì)是利用物料的靜壓壓頭的變化來測(cè)量液位高低的。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 22 磁翻板式：它的測(cè)量原理是液位計(jì)內(nèi)的浮子中有磁鐵，浮子隨液位的升降， 利用磁性的吸引，使得帶有磁鐵的紅白兩面分明的翻板產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。浮式 液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，反應(yīng)靈敏。不適用腐蝕性強(qiáng)、高溫、高壓的環(huán)境。 根據(jù)測(cè)量原理，液位測(cè)量?jī)x表可分為如下幾類： (1) 浮力式液位計(jì) 浮力式液位 計(jì)的原理是根據(jù)測(cè)量元件受物料的浮力作用 ,隨液位變化 ,元件的位置發(fā)生變化而測(cè)得的。 聯(lián)接形式：標(biāo)準(zhǔn)式 防爆：本質(zhì)安全型 液位測(cè)量?jī)x表 液位測(cè)量的目的在于正確地測(cè)知容器或設(shè)備中儲(chǔ)藏物料的容量或質(zhì)量。配山西易達(dá)儀表有限公司的 LGB型標(biāo)準(zhǔn)孔板對(duì)流量測(cè)量及控制。柴油、蠟油的計(jì)量一般選用羅茨流量計(jì)。缺點(diǎn)是體積大、 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 21 笨重 ,需進(jìn)行周期檢定且檢定困難，壓力損失較大。而且工況發(fā)生大的變化時(shí)需校正。這種儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用技術(shù)比較成熟，是目前生產(chǎn)上廣泛使用的一種儀表。 (4) 自然振蕩 式；如渦街流量計(jì) (5) 力平衡式：如靶式流量計(jì)。 常用的流量測(cè)量?jī)x表可以分成五種： (1) 差壓式：主要有文丘里管、孔板、噴嘴等組成。因此在測(cè)量氣體流量時(shí)，必須同時(shí)測(cè)量流體的溫度和壓力，并將不同工況下的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)體積流量 Nm3／ h。對(duì)于液體，由于壓力的變化對(duì)密度的影響非常小，一般可以忽略不汁，但是溫度變化所產(chǎn)生的影響應(yīng)引起注意，不過一般溫度變化 10 時(shí) ,液體的密度變化僅 1％，故除去溫度變化較大、測(cè)量精確度要求較高的場(chǎng)合外，溫度的變化也可以忽略不計(jì)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，流量是指導(dǎo)操作、監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況和進(jìn)行物平核算的一個(gè)重要參數(shù)和依據(jù)。一段時(shí)間內(nèi)通過的流量稱為累積量。 0C（177。 主要技術(shù)指標(biāo)： 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 20 模擬精度：177。 在本系統(tǒng)溫度測(cè)量中選用的是 ROSEMOUNT公司 WZP200 型 Pt100鉑熱電阻，并選用 644R型智能溫度變送器可接收 4線的熱電阻、熱電偶、及電阻和毫伏輸入?？刂坪美涠说臏囟?(20)或進(jìn)行冷端補(bǔ)償。它測(cè)溫精度高，靈敏度好，穩(wěn)定性及復(fù)現(xiàn)性也較好，響應(yīng)時(shí)間短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，測(cè)溫范圍廣。雙金屬溫度 計(jì)還有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是容易損壞，造成指示失真。其中雙金屬溫度計(jì)主要用于塔和容器上，換熱器、冷卻器的附屬管線上，屬現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表。不同的測(cè)溫儀表有不同的測(cè)溫原理。物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，許多生產(chǎn)過程均是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。 上面提出的五點(diǎn)是儀表選型的原則性依據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合各類儀表的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用特點(diǎn)來考慮。對(duì)供應(yīng)比較緊張的儀表，為了在設(shè)計(jì)后工程能及時(shí)施工并投入生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮能否及時(shí)供貨，否則盡量少用。同時(shí)，儀表品種過于繁多，維修所用的儀表備品、備件也難以準(zhǔn)備齊全。 (4) 統(tǒng)一性 為便于儀表的維修和管理，在儀表選型時(shí)也要注意到儀表的統(tǒng)一性。一般自動(dòng)化水平，可分為就地檢測(cè)與調(diào)節(jié)、機(jī)組集中控制、中央控制室集中控制等。 (3) 自動(dòng)化水平和經(jīng)濟(jì)性 儀表的選型也決定于自動(dòng)化的水平和投資的規(guī)模。 (2) 操作上的重要性 各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)在操作上的重要性是儀表的指示、記錄、積算、報(bào)警、調(diào)節(jié)、手動(dòng)遙控等功能選定的依據(jù)。 儀表選型的主要依據(jù)為： (1) 工藝過程的條件 工藝過程的溫度、壓力、流量、粘度、腐蝕性、毒性、脈動(dòng)等因素是決定儀表選型的主要條件，它關(guān)系到儀表選用的合理性、儀表的使用壽命及車間的保安防火等問題。 儀表的選型是在自控方案已經(jīng)確定，工藝管道及控制流程圖已經(jīng)完成之后進(jìn)行的。 由于傳遞滯后和測(cè)量滯后較大，控制作用不及時(shí)，而使?fàn)t口溫度波動(dòng)較大，滿足不了工藝生產(chǎn)要求。采用單 回路控制時(shí)，當(dāng)加熱量改變后，由于傳遞滯后和測(cè)量滯后較大，控制作用不及時(shí)，而使?fàn)t口溫度波動(dòng)較大，滿足不了工藝生產(chǎn)要求。 采用單回路控制系統(tǒng)往往很難滿足工藝滿足，因?yàn)榧訜釥t需要將工藝介質(zhì)從幾十度升溫到數(shù)百度，其熱負(fù)荷很大。但只能保持近似的流量比，還應(yīng)注意經(jīng)常保持噴嘴、管道、節(jié)流件等通道的暢通，以免噴嘴堵塞及管道局部阻力發(fā)生變化，引起控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作。 圖 13 加熱爐控制系統(tǒng)示意圖 采用霧化蒸汽壓力控制系統(tǒng)后，在燃料壓力變化不大的情況下是可以滿足霧化要求的，目前煉廠中大多數(shù)采用這種方案。其他輔助控制系統(tǒng)有： (1)進(jìn)入加熱爐工藝介質(zhì)的流量控制系統(tǒng)，如圖 FC 控制系統(tǒng)。問了保證爐出口穩(wěn)定，對(duì)擾動(dòng)應(yīng)采取必要的措施。影響路出口溫度的擾動(dòng)因素有：工藝介質(zhì)進(jìn)料的流量、溫度、組分，燃料方面有燃料油的壓力、成分、燃料油的霧化情況，空氣過量情況，噴嘴的阻力，煙囪抽力等。對(duì)于不少加熱爐