PID控制流体输送装置过程控制系统设计(2)
1. 流体输送装置控制系统设计的研究背景：
流体以一定流量沿着管道（或明渠）由一处送到另一处，是一种属于流体动力过程的单元操作。化工生产处理的物料(包括原料、中间产物、产品和载体等)多数为流体，按工艺要求在各化工设备和机器之间输送这些物料，是实现化工生产的重要环节。化工生产中物料的种类很多，被输送流体的性质如密度、粘度、毒性、腐蚀性、易燃性与易爆性等各不相同，而且流体的温度从低于-200℃至高于1000℃，压力从高真空到102MPa，每小时的输送量从10-3m3到104m3以上,所以输送流体所用的流体输送机械有多种形式，制作材料也是多种多样的。
当送料点的流体能位足够高时，流体能够按所要求的输送量自行流至低能位的受料点，否则就需用流体输送机械对流体补给能量。流体从输送机械取得机械能，用来补偿受料点和送料点间的能位差，并克服流体在管道或渠道内流动时所受到的流动阻力。由于流动阻力随流速的增大而增大，因此要求流体输送机械加给单位重量流体的机械能随流速的增大而增加。
化工生产中，流体大都用密闭的管道输送。为调节流量，改变流向以及实现流体的分流或合流，管道中装有阀门、弯头和三通等管件。管道和管件由碳钢、铸铁、不锈钢、铜、铝和铅等金属材料或塑料、陶瓷、玻璃和石墨等非金属材料制成，其中以碳钢和铸铁应用最广。
流体输送的总费用，包括管道、输送机械的折旧费和输送机械的能耗费用。对一定的输送量，采用大口径的管道时，流动阻力减小，能耗量下降，但管道的投资和折旧费增加；采用小口径管道时，投资和折旧费减少，但能耗费用增加。因此,选用的管道口径过大或过小,使管内流速过小或过大，都是不经济的。对于长距离大流量的输送管路，应通过多方案计算来确定经济上最合理的流速（或管径）；而工厂内部的短距离输送，可参照各种流体在管道内的常用流速范围（见表），来确定管内流速，据以计算所需管径。
综上所述，本课题的研究意义在于：
通过对流体输送装置过程控制系统设计，可以提高能量利用率，降低文护费用，减少劳动强度，智能控制，对于当今能源短缺的形势具有重要意义。
1.1设计目的：
本次设计需要了解以下方面：
了解流体输送各部件的作用、流体输送的结构和特点、流体输送的工作流程，了解流体输送中离心泵输送、螺杆泵输送、旋涡泵输送、真空输送及压力等输送方式的特点及优缺点。
本次设计需要掌握以下方面：
掌握正常停车的操作方法、流体输送的基本操作、调节方法、了解影响流体输送的主要影响因素、流体输送中常见异常现象及处理方法、流体输送的操作方法、正确使用、文护设备和仪器仪表的方法、做好开车前准备工作的操作方法、正常开车并按要求自动调节到指定数值的方法、设备运行情况的监控方法，随时发现、正确判断、时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作、现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控；
完成流体流动阻力特性测定实验、离心泵特性曲线测定实验、离心泵汽蚀、气缚实验、离心泵串、并联实验、流量计校核实验、螺杆泵输送、旋涡泵输送、真空输送及压力输送等实验，正确填写生产（实验）记录，及时分析各种数据；
1.2 本文的框架结构：
本文主要分为五个部分，第一部分主要是关于流体输送装置的概述以及对实验目的的探讨。第二部分主要阐述本次设计所应用的相关理论基础与数学模型，第三部分为设计的主体工艺流程与硬件构成，第四部分为利用相关软件来实现涉及母的的方式方法，第五部分为所做相关实验所得结果的采集与分析。