DCS控制系統在教學用反應釜模型中的應用

龐文燕

摘要：本文對教學用反應釜模型控制系統進行設計，分析了工藝過程與控制要求。設計了DCS系統的硬件。以液位流量串級控制為例介紹了組態設計。

關鍵詞：反應釜；DCS；控制系統

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0013-02

1 概述

反應釜即有物理或化學反應的容器，能夠實現加熱、蒸發、冷卻及低高速的混配功能，廣泛應用于石油、化工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品等行業，用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器，例如反應釜、反應鍋、分解鍋、聚合釜等。反應釜的控制要求，除了保證物料、熱量平衡之外，還需要進行質量指標的控制，以及設置必要的約束條件控制。反應釜的種類很多，控制上的難易程度也相差很大[1]。在高職電氣自動化技術專業《過程控制技術》教學中利用DCS設計反應釜模型的控制系統，通過訓練使學生獲得DCS控制系統設計、安裝與調試的基本知識與方法。

2 系統分析

本次項目中使用的反應釜稱水熱合成反應釜，用來模擬碘化反應，考慮安全因素，反應溫度、壓力均調整為安全范圍內，溫度控制在50攝氏度，壓力30千帕，用冷水模擬氫氧化鈉物料，熱水模擬碘酸鈉。被控對象由水箱、鍋爐、滯后水箱及不銹鋼管道組成，用來模擬液位、溫度、流量及壓力等四個常用熱工參數的現場過程控制；檢測裝置主要有壓力傳感器、Pt100熱電阻和流量計等，安裝在被控對象上或與其連接的管道上；執行機構有電動調節閥、變頻器和加熱調壓模塊等。……