制氧机组分子筛自动切换及其优化控制论文

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1、申请上海交通大学工程硕士专业学位论文制氧机组分子筛自动切换及其优化控制学校：上海交通大学院系：电子信息与电气工程学院班级：Z1003222学号：1100322061工程硕士生：王沪阳工程领域：控制工程导师Ⅰ：王豪副教授导师Ⅱ：董振宁高级工程师上海交通大学2012年11月18日ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringAUTOMATICSWITCHDESIGNANDOPTIMUMCONTROLO

2、FTHEMOLECULARSIEVEPURIFIERSINAIRSEPARATEUNITAuthor：WangHuYangSpecialty:ControlEngineeringAdvisorⅠ:Asso.Prof.WANGHaoAdvisorⅡ:SeniorEngineerDONGZhenNingShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaNovember18,2012上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行

3、研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

4、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海交通大学工程硕士学位论文摘要制氧机组分子筛自动切换及其优化控制摘要通过低温法制氧的工艺流程，通常都配有用于净化流程空气的前置净化装置，即分子筛吸附器。其对空气的吸附净化功能，直接影响到整个空分装置的安全、稳定运行。分子筛切换控制，是大型空分设备运行过程中，十分重要的控制环节。分子筛切换过程是造成进入空分塔气流波动的主要原因。其控

5、制质量直接影响到空分的稳定运行、设备效率，对氩产量也有很大的影响。因此，分子筛切换控制，是空分装置中很有意义的研究内容。随着分子筛工艺的普及发展，目前各家公司都有自己的分子筛切换控制方式，比如曲线控制、压力变化PID控制等。通过各种控制方案的引入，减少切换过程的波动，增加系统的稳定性，使空分运行更加稳定，起到节能降耗的作用，同时降低操作人员的工作强度。本文在详细分析分子筛吸附系统的工艺流程、切换步骤、动作条件的基础上，深入研究了IA系列控制系统的网络特性、硬件特点。基于对ICC编程软件特点、模块结构、功能

6、块参数的研究，分析了ICC的顺序控制特点、参数功能。并以此为基础，设计了分子筛自动切换控制程序及其子程序结构，基于ICC编程软件编制了相应的控制程序。同时，本文对分子筛切换过程中，对上下游工况最大的干扰因素——升压过程的优化控制进行了研究。结合已经编制的程序，对升压过程中，分子筛后流量波动的原因进行了详细分析。通过分析原有控制模型第I页上海交通大学工程硕士学位论文摘要的不足，给出了新的控制模型。针对升压过程中，通过升压阀流量不可测的问题，建立了相应的流量变化模型。对建立的模型，通过数据对其进行了验证，并引

7、入了相应的补偿，提高了模型的有效性。关键词：空分，分子筛，升压，前馈控制第II页上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTAUTOMATICSWITCHDESIGNANDOPTIMUMCONTROLOFTHEMOLECULARSIEVEPURIFIERSINAIRSEPARATIONUNITABSTRACTInmostpurificationsystems,themolecularsievepurifiersarealwaysequippedinthecryogenicairseparationproc

8、ess.Thestabilityandthesafetyoftheairseparationunitbothdependonthem.Therefore,theswitchcontrolofthepurifiersiscriticaltotheoperationofthelarge-scaleairseparateunit.Andtheswitchisthereasontotheflowinstability.Theswitc