溶剂回收自动控制系统设计

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1、硕士学位论文(工程硕士)溶剂回收控制系统设计DESIGNOFCONTROLSYSTEMFORSOLVENTRECOVERY程鹏哈尔滨工业大学2017年1月国内图书分类号：TM631+.2学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文溶剂回收自动控制系统设计硕士研究生：程鹏导师：何朕教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：中国纺织科学研究院答辩日期：2017年9月22日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndexh：TM631+.2U.D.C.：621

2、.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFAUTOMATICCONTROLSYSTEMFORSOLVENTRECOVERYCandidate：ChengPengSupervisor：Prof.HeZhenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：ChinaTextileAcademyDateofDefenc

3、e：September22,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要溶剂回收是Lyocell纤维工业化生产中的重要环节，它决定了Lyocell纤维的生产成本及产品质量。本文以某化纤厂Lyocell纤维生产线为背景，基于西门子PLC设计开发了溶剂回收自动控制系统。在溶剂回收过程中，分离器压力代表着溶剂回收系统的蒸发压力，是影响系统经济性、稳定性及安全性的重要参数。现有控制系统由于缺少

4、必要的理论依据，在实际操作中较难获得最优的控制参数，无法获得理想的控制效果。本文通过对溶剂回收过程及现有控制系统的分析，列出控制系统所面临的主要问题，并提出解决问题的思路。建立了分离器压力对象机理模型，并使用大量现场采集的数据采用最小二乘法对模型进行辨识，并对模型进行了仿真实验。在模型的基础上设计了模糊PID控制器，解决了溶剂回收系统的非线性、难于控制的问题。为了证明这种控制思路的有效性，通过仿真输出与实际输出的数据对比，结果证明这种控制方法在继承原有控制系统良好的稳态精度的前提下，提高了控制系

5、统的动态性能。在上述研究的基础上论文完成了控制系统硬件的选型与连接、下位机软件以及监控界面的设计工作。通过对实际运行数据的分析，可以确认控制方案的全部功能均能够实现，模糊PID控制器较好的抑制了分离器压力的波动，溶剂回收控制系统达到了预期效果。关键词：溶剂回收；分离器压力；机理模型；模型辨识；模糊PID控制-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSolventrecoveryisanimportantstepintheindustrialproductionofLyocellfibe

6、r.ItdeterminestheproductioncostandproductqualityofLyocellfiber.BasedontheLyocellfiberproductionlineofachemicalfiberplant,theautomaticcontrolsystemofsolventrecoveryisdevelopedbasedonSIEMENSPLC.Intheprocessofsolventrecovery,thepressureoftheseparatorrep

7、resentstheevaporationpressureofthesolventrecoverysystem,andisanimportantparameteraffectingthesystemeconomy,stabilityandsafety.Becausetheexistingcontrolsystemlacksthenecessarytheoreticalbasis,itisdifficulttoobtaintheoptimalcontrolparametersinactualope

8、ration,andtheidealcontroleffectcannotbeobtained.Basedontheanalysisofthesolventrecoveryprocessandtheexistingcontrolsystem,thispaperliststhemainproblemsfacedbythecontrolsystem,andputsforwardsomeideasforsolvingtheproblem.Amodelofseparatorpressuremechani