DCS控制系统及其应用..pptVIP

2.2仪器的选择与各变送器转换系数的确定 选用的流量计的量程为150t/h，液位变送器的量程为300mm水柱，所有变送器均采用的DDZII型组合仪表，其标准信号为0-10mADC。蒸汽流量变送器、给水流量变送器、液位变送器的转换系数分别为： 3.系统仿真分析 3.1锅炉汽包水位控制系统稳定性分析 下面利用频域分析法中的伯德图和奈奎斯特图法来判断系统的稳定性。 闭环系统伯德图 num=[0 0 0.0529]; den=[8.5 1 0]; H=tf(num,den);[Gm,Pm,Wcp,Wcg]=margin(H); bode(H) grid on 相位裕量Y=67.44850,说明系统稳定。 开环系统奈氏轨迹： num1=[0 15];den1=[0 1];H1=tf(num1,den1); sys1=feedback(H1,0.0667); num2=[0 2.6];den2=[0 1];H2=tf(num2,den2); num3=[0 0.0529];den3=[8.5 1];H3=tf(num3,den3); num4=[0 0.0333];den4=[0 1];H4=tf(num4,den4); GH=sys1*H2*H3*H4; nyquist(GH) 开环系统奈氏图 求特征方程的根: num1=[0 15];den1=[0 1];H1=tf(num1,den1); sys1=feedback(H1,0.0667); num2=[0 2.6];den2=[0 1];H2=tf(num2,den2); num3=[0 0.0529];den3=[8.5 1];H3=tf(num3,den3); num4=[0 0.0333];den4=[0 1];H4=tf(num4,den4); GH=sys1*H2*H3*H4 %得到系统开环传递函数? Transfer function: 0.0687 -------- 17 s + 2? p=[17 2]; roots(p) %求特征方程的跟? ans =? -0.1176 由以上可得出，特征根为-0.1176-1,系统是稳定的。 系统参数的整定 我们用是凑法对PID参数进行整定。 整定时先令Ki=Kd=0，整定KP。 Kp=20 超调量 比为2.91 : 1 kp=17 比为3.32 : 1 Kp=14 比为 3.95 : 1 故Kp=14初步整 定为14。 由于本系统中汽包水位易受蒸汽流量扰动，而加入D控制会让系统控制品质变差，因此选Kd=0，及实际上只用PI控制。 然后在调小Kp值约20%，加上ki值，经过一系列的试凑，将稳定状态偏差消除。此时Kp=9，Ki=0.0045. 参数整定完成后，加上扰动以及前馈控制，得到的系统仿真曲线图如下所示： 而原系统控制效果如下图： 有以上两张响应曲线对比就可以看到，系统的稳态偏差得到消除，反应时间也有300s减为100s，系统响应的快速性的到了大大的提高。基本做到的“稳”、“准”、“快”的要求。 甲醇装置DCS系统工程控制实施 (1)空分常规控制 空压机系统：空压机排气压力调节。 预冷系统：空冷塔液位调节，水冷他液位调节。 纯化系统：污氮进气量调节。 膨胀机系统：增压机出口回流调节；膨胀机进口导叶手操；膨胀机进口切断阀收操。 换热系统：氧气放空调节，产品氧气流量调节，产品氮气压力（或流量）调节，氮气去水冷他流量调节，污氮出分馏塔压力调节。 甲醇装置DCS系统工程控制实施 (1)空分常规控制 分馏系统：下塔液空液位调节，液氮节流进上塔手操。 氩系统：精氩塔冷凝器液氮液位调节，粗氩塔冷凝器液空液位调节。 氧压机系统：氧压机吸入压力调节，（透平式）氧压机排气压力调节，高压旁通量调节（透平式），试车用氮气压力调节（透平式），混合气与进口氧气差压调节。 氮压机系统：氮压机吸入压力调节（透平式），氮压机排气压力调节（透平式）。 调压系统：吸入氧气压力调节，吸入氮气压力调节。 甲醇装置DCS系统工程控制实施 （2）空分联锁逻辑 空压机系统：联锁停空压机，联锁防喘振 预冷系统：联锁停水泵和停水冷机组，锁空冷塔排水阀 纯化系统：联锁电加热器 膨胀机系统：联锁增压机回流阀、膨胀机紧急切断阀。 分馏系统：联锁液氧泵（内压缩流程） 氩系统：联锁粗氩泵　　 氧压机系统：联锁停氧压机，备用油泵启/停控制，自动启氧压机时序 氮压机系统：联锁停氮压机，备用油泵启/停控制 甲醇装置DCS系统工程控制实施 分子筛切换(纯化)系统：有两个分子筛吸附器，交互通过空气和污氮，