《过程控制系统》课程设计--3#自蒸发器压力控制系统

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1、中南大学《过程控制系统》课程设计报告设计题目3#自蒸发器压力控制系统指导老师设计者专业班级设计日期2011/1/12目录第一章概述………………………………………………………………………1　　1.1设计目的……………………………………………………………………………1　　1.2具体任务……………………………………………………………………………1　　1.3氧化铝生产的意义…………………………………………………………………1第二章氧化铝高压溶出工序介绍………………………………………………2　　2.1铝工业的国内外现状……………………………………………………………….2　　2.2

2、氧化铝生产过程……………………………………………………………………3　　2.3高压溶出工序………………………………………………………………………9第三章氧化铝高压溶出工序生产设备及控制要求……………………………12　　3.1双程预热器……………………………………………………………………….12　　3.2溶出器………………………………………………………………………………13　　3.3自蒸发器……………………………………………………………………………14　　3.4蒸汽缓冲器…………………………………………………………………………15第四章氧化铝高压溶出3#自蒸发器压力控制系

3、统设计………………………17　　4.1总体方案论证………………………………………………………………………17　　4.2硬件设计……………………………………………………………………………19　　4.3控制算法……………………………………………………………………………23　　4.4软件设计……………………………………………………………………………23第五章3#自蒸发器压力控制系统调试…………………………………………255.1比例、积分和微分的分析…………………………………………………………255.2PID参数整定方法…………………………………………………………………26第六

4、章总结　………………………………………………………………………………29　　6.1方案评价及改进方向　……………………………………………………………29　　6.2收获及体会　………………………………………………………………………29参考文献………………………………………………………………………………………31第一章概述1.1设计目的综合控制理论，过程控制，微机控制，可编程控制器，软件程序设计等课程的相关理论知识，设计一个完整的3#自蒸发器压力控制系统，全面学习和掌握典型控制系统的设计方法，控制方法和调试技巧。1.2具体任务设计一压力控制系统对3#自蒸发器的压力进行控制，

5、要求是3#自蒸发器的压强值为1.2Mpa，误差±0.1Mpa以内。1.3氧化铝生产的意义氧化铝主要用于电解生产铝，它占氧化铝总产量的90%以上。此外还供硅酸盐、耐火材料、机械、无线电、冶金、化工、制药等工业部门使用。铝和铝合金是国民经济、国防军工和民用制品的基础原材料。铝工业是国家的基础工业之一。高性能铝合金是制造飞机、潜艇、火箭、导弹、鱼雷、坦克的重要部件的原材料，被称为国家的战略物资。铝工业从上游到下游可分成三段：氧化铝是电解铝企业的原料，电解铝(铝锭)是铝加工企业的原料。目前每生产1吨铝需要2吨氧化铝。第一章氧化铝高压溶出工序介绍2.1铝工业的国内外现状2.1.1

6、铝工业的国内外现状我国具有丰富的铝土矿资源。迄今，我国已探明铝土矿矿区310处，分布于全国19个省、自治区、直辖市，已探明保守储量23亿吨，位居世界第4，具备发展氧化铝工业的资源条件。国内的氧化铝生产从50年代起步，80~90年代得到了快速发展，年生产能力已达到近800万吨2008年氧化铝年产量约高达2465.6万吨，较去年同期提高26.44%，居世界前列。由于矿石结构和组成的原因，国外富产氧化铝的国家主要采用拜耳法生产氧化铝。我国的铝土矿资源大部分为含硅高较难溶出的矿石，不适合直接采用世界上大多数国家采用的拜耳法生产工艺流程，绝大部分都是采用流程长、工艺复杂的混联法和

7、烧结法生产的。2.1.2国内氧化铝生产状况改革开放以来，为适应国民经济发展的需要，国家在铝土矿资源丰富的四省区内大力发展氧化铝工业，规划并建成了山西铝厂，平果铝厂和中州铝厂等氧化铝项目采用新工艺、新技术和先进设备，加大对已有的山东铝厂、贵州铝厂和郑州铝厂的技术改造，提高产能，形成了六个氧化铝厂为基地的生产布局。为进一步发挥桂西和晋北铝土矿资源优势，国家规划建设华银氧化铝和晋北氧化铝基地，进一步扩大氧化铝产能，使氧化铝基地由六个增加到八个。民营企业发展迅速。大量非中铝系的民营及合资企业涉足氧化铝项目，使得国内氧化铝产能激增。三门峡东方希望公