资源描述：
《dcs应用实例聚苯乙烯课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、DCS在高抗冲聚苯乙烯中间试验装置中的应用小组成员：程欢欢李旭静胡明源田师诣该试验装置由增韧溶胶、引发预聚、聚合反应、挤出造粒和导热油加热循环系统等组成。被控制对象是具有纯滞后时间长、热惯性大的特点。 聚合又分为塔式聚合和静态聚合，分别模拟二类不同的聚合反应过程。目的是开发高抗冲聚苯乙烯新牌号的工艺流程和提供工业化装置设计和操作用的基础数据等。聚合反应温度控制的重要性苯乙烯聚合的引发预聚反应是一个吸热过程,进入聚合反应后,会释放出大量聚合热,又因聚合分子量增加,粘度增大,传热效率会降低。所以在整个聚合反应过程中先要预热引
2、发,然后要及时撒热和恒温。聚合反应温度对于产品质量影响巨大。温度过高将导致所生成的聚合物分子量降低，影响熔融指数,使产品机械强度下降;而温度过低又会使聚合时间过长，无法发挥装置的生产能力.工艺要求设定温度的波动范围在±1℃以内。聚合反应温度用导热油来控制聚合反应温度,是由聚合反应器夹套内的导热油来完成预热或撤热恒温的。导热油来自于导热油罐,采用双缸式计量泵进行恒流量循环.油温靠导热油罐夹套内的远红外电加热元件来加热恒温。温度控制对象的特性1、本装置的聚合反应温度对象由聚合反应器和导热油罐组成,共有八套。被控温度对象具有纯
3、滞后加一阶惯性特性。从测试数据表明纯滞后时间与电加热功率有关:电加热功率大时,纯滞后时间较短;电加热功率小时,纯滞后时间较长,最长为10分钟左右。也就是说,当电加热功率增加或减少时,导热油温度的变化最长可能要经过10分后才能被导热油罐上的铠装热电偶检测到,可见温度滞后现象是非常明显的。2、导热油的降温正常情况下是靠自然散热。因导热油罐夹套外有保温层,故散热缓慢.根据测试知道:当导热油温度为50℃,环境温度为23℃时,导热油温度降温速度仅为10℃/小时左右。因此导热油在预热升温过程中,不能有温度超调量出现,否则使用人工加入
4、泠油的办法来降温是很费时和耗能的。续导热油循环管道电保温对象由循环管道和外缠电热带组成,设计上分成45段。由于管道保温段的长短不一,所以每段保温对象的纯滞后时间也各不相同。采用浙江中控JX-300X控制系统导热油循环管道电保温的PID采样控制方案控制回路的方块图如图所示,共设有45个控制回路聚合反应温度的PID采样控制方案具有二个测温点自动选择的温度采样控制方块图共设有8个控制回路大纯滞后温度控制方案的实施仪表方案：二个仪表柜+53台温度调节器+切换开关+二个电气柜大纯滞后温度控制方案的实施DCS方案两个操作站(OCS1
5、和OCS2),能同时对整个装置的运行进行监控和管理,互为备用。其中一台兼工程师站。并设激光打印机一台,用于试验报表和警报信息的打印。控制站（FCS1）通过双层冗余过程控制网SCnetⅡ连接两个操作站,内部有1个冗余电源箱机笼。利用控制站内部冗余网SBUS连接6个I/O机笼。系统I/O点数:模拟量输入（AI）285点;模拟量输出（AO）25点;开关量输入（DI）65点;开关量输出（DO）108点。大纯滞后温度控制在DCS的实施利用JX－300X系统提供的编程语言SCX和自定义PID控制回路,在工程师站上完成采样控制程序的编
6、程和自定义控制回路的组态等，经编译调试后，下载到控制站，从而构成导热油的温度自定义PID采样控制回路。设计中共使用了从bsc(0)~bsc(52)共45+8=53个自定义PID控制回路,循环调用采样控制程序完成各项任务。采样控制程序由循环计数(0～53);程序和回路设定参数赋值;PID采样控制;PID输出/保持切换;触发脉冲的占空比的转换输出和导热油测温点自动选择等几大部分组成。自定义PID采样控制的框图某一采样周期内的采样控制的框图只有在采样周期等于或大于纯滞后时间下,程序才能向下进行；采样控制程序是靠采样定时器进行计
7、时，当小于采样时间时,采样开关闭合,采样控制根据偏差进行PID运算,使输出变化;当等于或大于采样时间时,采样开关断,采样控制程序使输入偏差为零,即使设定值等于测量值,则采样控制输出保持不变;当采样定时器计时等于采样周期时,一个采样控制周期结束.固态继电器触发脉冲占空比的转换为将自定义PID控制回路输出的模拟信号AO的MV值,转换成不同宽度的正脉冲开关量信号DO输出，作为控制端的输入信号,特开发了固态继电器触发脉冲占空比转换的程序,通过控制固态继电器的占空比,来控制电加热功率。当自定义PID控制回路bsc(PID)的模拟A
8、O输出在4—20mA之间为MV0时，由于在DCS系统中模拟量的输出被定义为半浮点数，即4—20mA是对应于机器内部为0—1.0f，于是将输出正脉冲时间（T014）定义为输出周期（T013）与自定义PID控制回路输出MV0乘积再取整后的值。电加热元件在输出正脉冲时间（T014）内为加热状态。AO/DO其转换关系固态继电
