基于模糊PID的DCS在碱回收蒸发工段的设计与应用

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1、基于模糊PID的DOS在碱回收蒸发工段的设计与应用摘要本文主要论述了基于模糊PID的集散控制系统在碱回收蒸发工段的设计与应用。文中简述了碱回收蒸发工段的控制概况，分析了集散控制系统的特点及其结构，针对蒸发工段的工艺流程，结合北京和利时的SmartProMACSⅡI集散控制系统的优点，设计了一套用于碱回收蒸发工段的集散控制系统。详细的阐述了蒸发工段集散控制系统的硬件组态、监控软件组态、系统的网络结构、控制方案设计以及安全保护设计。深入细致的研究了“进I效新鲜蒸汽”这一控制难点，针对其大时滞、强耦合和非线

2、性，运用先进的模糊PID控制策略，实现了高精度的控制。通过现场调试，整个碱回收蒸发工段集散控制系统于2002年12月在山东博汇纸业正式开机运行。控制流程合理，控制效果良好，蒸发效率高，运行稳定，维护方便。关键词：碱回收，蒸发，DCS，模糊控制，模糊PIDDesignandapplicationofDCSbasedonfuzzyPIDinvaporizeprocessofalkalireclaimABSTRACTSThispapermainlytalksaboutadesignandapplicatio

3、nofDCSbasedonfuzzyPIDinvaporizeprocessofalkalireclaim．Thepaperprescribesthecontrolgeneralsituationofalkalireclaimvaporizeprocess，analyzesthestructureandcharacteristicofDCS，aimingatvaporizeprocess，usingSmartProMACSIIIofBeijingHELISHI，designsaDCSapplyingi

4、nalkalireclaimvaporizeprocess．Prescribethehardwareconfiguration；monitorsoftwareconfiguration，systemwebstructure，controlschemedesignandsafeprotectdesignindetail．StudiestheenteringIprocessgreennessvaporwhichisverydifficultincontrolresearch，aimedatitslarge

5、lag，strongcouplingandnonlinear，usingadvancedfuzzyPIDcontrolstrategy,realizinghighprecisioncontr01．Withspotadjust．alltheDCSbegintoruninShandongBOHUIpapermillin12，2002．itprovedthatthecontrolprocessiSreasonable．theeffectiSsatisfied，thevaporizeefficiencyish

6、igh，stablyandeasytomaintenance．KEYWORDS：alkalireclaim，vaporize，DCS，fuzzycontrol，fuzzyPIDII第一章绪论1．1碱回收蒸发工段的控制概述1．1．1碱回收技术的发展概况造纸术是我国古代四大发明之一，制浆造纸在我国有着悠久的历史。中国造纸工业的发展举世瞩目。但是，在中国造纸工业发展的过程中，环境污染问题日趋严重，现在已经到了亟待解决的时候。从环保上考虑，目前有三种解决途径：中段水处理、碱回收和无毒漂白技术。其中，碱回收技术

7、是环保问题的一个重要处理方法，它在消除污染的同时又有着重大的社会经济效益fll【21。目前，国内外造纸工业采用的制浆方法，主要是硫酸盐法和烧碱法(统称碱法)。碱法制浆的造纸企业每天都要产生大量的制浆黑液。一般来说，生产1吨纸浆就有1吨有机物以及400kg的碱类、硫化物溶解于黑液中。这种黑液碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并且能严重消耗水中的溶解氧。如果任其排放，大量的有机物和残碱将随废水排入江河湖泊，严重污染环境，既浪费国家高贵的资源，又给工业、农业、渔业生产和人民身体健康带来极大的危害。所以，必须对

8、黑液进行处理，并同时对黑液中的固形物进行回收和综合利用11J。碱回收包括蒸发工段、燃烧工段及苛化工段。蒸发工段是将制浆车间送来的黑液通过多效蒸发器蒸发成燃烧工段所需的高浓度浓黑液。蒸发工段是碱回收系统的一个重要工段，其蒸发的好坏直接影响燃烧工段浓黑液的燃烧效果。目前国内麦草浆碱回收蒸发站大都采用管板结合的“二板三管”和“三板三管”蒸发器组浓缩黑液，均取得较满意效果。出站浓黑液浓度在42％--44％之间。近两年来，由于板式蒸发器制作成本降低，与管式蒸发器价