基于串级控制的双效蒸发控制系统设计.pdf

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1、工业皂DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．07．014基于串级控制的双效蒸发控制系统设计石皋(佛山市海天(高明)调味食品有限公司，广东佛山528511)摘要：在工业生产自动化中对过程控制系统有多种控制方法，而这些过程控制方法没有一种是万能的，控制方法的选取要根据设备、工艺特点来具体分析从而选择最合适的，控制方法的正确选择影响着系统的效果，及后续产品质量、费用成本、劳动强度等诸多问题。介绍了基于串级控制的双效蒸发设备控制系统，实现加热过程来自蒸汽压力大幅度波动、被加热原料温度不稳定、设备传热延

2、时大等多个干扰情况同时存在的控制系统的自适应，并实现对控制对象高精度控制。关键词：过程控制；串级控制；前馈控制；控制器；变送器；分程控制PID中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012107—0043一o4DesigningofDouble-EfectEvaporatorControlSystemBasedonCascadeControlSHIYan(FoshanHaitian(Gaoming)Flavouring&FoodCo．，Ltd，Foshan528511，China)Abstrac

3、t：Therearemanycontro]methodsontheprocesscontrolsystemduringindustryautomaticproduction，butnoneofthesemethodsisalmighty．Themostappropriatemethodshallbechosenaccordingtomechanicalandtechnicalfeatures，andthechooseofcontrolmethodhasagreatimpactontheeffectofsystemandth

4、eproductquality，cost，laborintensityandotherfactorsfollowingup．Thisthesisintroducesdouble-effectevaporatorcontrolsystembasedoncascadecontrol，whichhasself-adaptationcharacteristicandrealizeshi【ghprecisioncontrolwithmanyinterferencefactorsexistingincludingsteampressu

5、refluctuation，unstabletemperatureofheatedproduct，longtimedelayedofmachineheattransfer．Keywords：processcontrol；cascadecontrol；feedforwardcontrol；controller；transmitter；splitrangecontrol；PID0前言1系统组成及过程控制方式设计在工业生产自动化中对过程控制系统有多种1．1系统组成控制方法，对于简单工序一般采用单回路控制系蒸发系统有进料系统、真空

6、系统、冷却系统统这类应用最广泛、最成熟的控制方案达到控制组成、加热蒸发系统和电气控制系统。目的r-。但连续化、规模化、多样化生产时，对操(1)进料系统主要由储罐液位、进料泵、进作要求、稳定性等方面提出更高要求，设计并选料流量计、进料温度等组成，作用是保证供料、择合适的控制方案可有效提升控制品质和提高经满足回料需要，并向系统提供流量温度信息。济效益。(2)真空系统由真空表、压力传感器、真空泵为了某半成品规模化生产，采用业内常用的等，作用是为一、二次蒸发室提供特定的真空度。双效蒸发设备，通过串级控制的方式，调节进料(3)冷却系

7、统由冷凝器、换热器、凉水塔、蒸汽压力，解决进料波动、蒸汽波动、设备热传风机、管道泵等设备组成，作用是为进料物料预递效率变化等干扰因素影响，满足工艺对出料浓热、出料物料降温、完成气水分离的作用。度的要求。同时，也提高了设备运行效率，使系(4)加热蒸发系统由蒸汽器、加热器、蒸汽统启动后快速达到平衡，运行中保持高效，减少调节阀、流量计、浓度检测仪、泵、阀门等设备不达标浓度的物料回流频率、时间，实现节约蒸组成，是系统的重要组部分，在相应系统配合汽能源及提高生产效率的目的。下，实现物料的加热蒸发，以达到目标浓度。收稿日期：2012—

8、04—28LL自动化(5)电气控制系统由可编程控制器、触摸做出平稳控制，实际上大多数工业现场在设备都不屏、I／O单元、传感器等电气设备组成。电气控制只单台用蒸汽设备，周边设备开和关及爆汽等问系统是系统的总指挥，根据工艺需要，按照工艺题都会引起蒸汽压力短时间内较大波动。供汽压操作顺序、控制算法、逻辑运算执