论文总字数：17314字

摘 要

苯（C₆H₆）的产量和生产的技术水平是衡量一个国家石油化工水平的标志之一.本论文将根据苯精馏塔主要工艺指标，分析产生扰动的原因，并设计合理而又详细的控制回路将扰动排除，绘制带控制点的流程图，对仪表,执行器，硬件等进行选型，选出最合适本装置的仪器型号，以达到对苯的精馏工序的优化控制。本文详细介绍了控制回路如何选择，各种方法的优劣点，阀门、仪表等选型的原理、规则。并介绍了横河CENTUM-CS3000系统，分析此系统对苯精馏塔优化控制过程所起到的重要作用。硬件如HIS站，ENG站，PC机显示器，内存等都进行了合理选型以达到最优控制。最后运用组态软件，对整个实验进行组态调试并得出结果。

关键词：苯精馏塔；控制方案；仪表选型；DCS；CENTUM-CS3000

DCS Control Design For Benzene Distillation Column

Abstract

Benzene (C₆H₆) production and production technology level is a sign about how to measure a country's level of petroleum chemical. The thesis will analyze the cause of the disturbance acccrding to the benzene distillation column process criteria, , and designed detailed control loop to exclude disturbance exclusion, flow charts with control points, select instruments, actuators, and hardware up to the most suitable instrument model of the device, in order to achieve benzene distillation process optimization control. This thesis describes how to select the control loop, and advantages and disadvantages of various methods, valves, meters and other selection rules. Introduces the Yokogawa CENTUM-CS3000 systems, analyze the important role of this system to control benzene distillation column optimization process played. Select hardware such as HIS station, ENG station, PC machine monitor, memory for optimal control. Finally, using the configuration software, debug and configure,then get the result.

Keywords: Benzene Distillation Column; Control Scheme; Instrument Selection; DCS; CENTUM-CS3000

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 DCS介绍 1

1.3 课题研究的意义 1

第二章 苯精馏塔工艺要求与数据 3

2.1工艺过程 3

2.2工艺要求 3

2.2.1 需要控制的主要指标 3

2.2.2控制点的工艺指标 4

第三章 苯精馏塔控制方案设计 5

3.1检测点的确定 5

3.1.1检测点选择原则 5

3.1.2检测点（列表） 5

3.2控制点的确定与控制方案的设计 6

3.1.1控制点的选择 6

3.1.2简单控制系统 6

3.1.3复杂控制系统 7

3.1.4串级控制系统 8

3.1.5 简单均匀控制系统 8

3.1.6控制系统的选择 9

3.2 PID的选择 11

3.3控制点的清单（列表） 11

3.4带控制点的流程图 11

第四章 检测点仪表与变送器的选型 13

4.1检测仪表与测量变送器 13

4.1.1控制点 仪表与测量变送器的选择原理 13

4.1.2控制点仪表与变送器选型清单（列表） 15

4.1.3检测点 仪表选型 15

4.1.4检测点仪表选型清单（列表） 16

4.2执行器与控制器正反作用的选择 16

4.2.1正反作用的选择 16

4.2.2 正反作用选择清单（列表） 17

4.2.3执行器的选型 17

4.2.4执行器选型清单（列表） 18

第五章 控制系统硬件的选型 19

5.1 CENTUM—CS3000系统简介 19

5.2 CS3000系统硬件的选型 19

5.3 系统结构图、机柜布置图、回路图 20

5.3.1 系统结构图 20

5.3.2机柜布置图 21

5.3.3回路图 24

第六章 控制系统组态与调试 25

6.1 系统的组态 25

6.1.1 创建系统 25

6.2系统的测试与调试 30

结 论 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章 绪 论

1.1 引言

苯(C₆H₆)早在1920年代，就已是工业上一种常用的溶剂,是化工行业中不可缺少的基本原料。苯的产量和生产的技术水平是衡量一个国家石油化工水平的标志之一。工业上制苯方法中经常选用将用途较少，相对过剩的甲苯与C₉A发生歧化与烷基转移反应，生成用途广泛但供应不足的苯和对二甲苯。

先将原料甲苯和C₉A混合，发生歧化反应，再将反应生成的产物通过苯精馏塔，根据苯和其他物质挥发度的不同，易挥发（低沸点）组分不断向气相中转移，难挥发（高沸点）组分不断向下降液中转移，进行多次汽化和多次冷凝，最终将我们所需要的高纯度产品苯予以分离出来。评价苯精馏塔的好坏取决于苯的纯度。精馏塔中温度，压力，回流比等的控制都很关键，只有使用优良的控制系统才能保证正常进行，随着现代化工的飞速发展，生产规模的不断扩大，工艺流程的越发复杂，为了提高对苯精馏塔的控制等提出的要求，我们选择DCS来帮助我们完成任务。

DCS从1975年以来已经经历了近40年的时间，在这40年期间，DCS在不断完善和发展，其功能和性能都得到了巨大的提高，总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。横河CENTUM_CS_3000是一款主要运用于炼油，化工，钢铁食品等领域上的新锐生产控制系统，它具有灵活地架构，能够构建大规模或小规模系统，是Enterprise Technology Solutions控制领域的关键平台。具有容易与ERP,MES等上位信息系统进行数据交换的开放接口，能够充分满足企业战略信息系统构建的各种要求。横河CENTUM_CS_3000系统具有持续的扩建方便性及可靠且灵活地控制性，保证装置经常处于最佳状态，从而为降低企业成本做出贡献。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17314字