PLC基于触摸屏的蒸发器监控系统设计(4)
图3.1 蒸发器液位控制系统方框图
它包含稀液给水流量控制回路和蒸发器液位控制回路两个控制回路，实质是一个串级控制回路，以流量调节为副控制回路进行去蒸发器液位的粗调，以液位调节器为主控制进行对液位的细调。
3.1.2 调节阀选型
根据阀门开闭形式的选择原则：发生故障时必须保证生产安全；降低原料、成品、动力损耗等，当发生故障的时候，为了避免出现稀液过多造成浪费，应该将流量调节阀全闭，进入蒸发器，所以稀液流量调节阀门应为气开阀。
根据调节阀流量特性的相关知识，阀门选用等百分比流量特性。
3.1.3 控制器正反作用确定
在蒸发器液位控制回路中，稀液流量调节阀V1201为气开阀，符号为“正”；当调节阀V1201开大时，蒸发器液位会增加，所以流量对象的符号为“正”；变送器的符号为“正”；偏差环节的符号为“负”；为了保证控制系统稳定，必须保证该系统的反馈为负反馈，因为主控制器的放大倍数为“正”，所以液位控制器LIC1201为负作用控制器。
3.1.4 控制规律选择
因为生产工艺对蒸发器液位的稳定性要求较高，为减小稳态误差，控制器应该具有积分作用，所以液位控制器LIC1201采用PI控制器，为了让副环快速跟随主控制器输出的给定值的同时，还能将副变量文持在一个稳定的值，稀液流量采用PI控制。
一般FTC1201控制器PID的Kc=30，Ti=50,Td=0,LTC1201控制器PID的Kc=50，Ti=10,Td=0.
3.2蒸发器温度控制系统
3.2.1 控制方案
蒸发器温度系统控制的主要目的是为了保证蒸发器内的温度能够达到我们所需的温度108℃，使得稀液能够浓缩，提纯的状况正常、平稳。影响温度控制系统的变量有稀液的流量，蒸发器的液位，温度，因为之前已经设置好了对液位的控制系统，所以现在影响温度的变量只有2个，一个是蒸汽流量，还有一个是蒸发器的温度。而温度控制器为主控制器，蒸发器液位为副控制器，我们必须用到串级调节器来解决这个问题。又因为蒸汽流量分为过热蒸汽和二次蒸汽，所以这个系统应该是双闭环串级系统，该控制系统的方块图如图3.2所示。
图3.2 蒸发器温度控制系统方块图
3.2.2 调节阀选型
根据阀门开闭形式的选择原则，同时考虑到加热的特点：当发生故障时，应该关闭蒸汽阀，保证操作人员以及设备的安全。因此，过热蒸汽阀V1105为气开阀。
根据调节阀流量特性选择的相关知识，过热蒸汽管线调节阀选用等百分比阀。
3.2.3 控制器正反作用确定
在串级控制系统中控制器正反作用的确定采取“先副后主”的判断过程。
该串级系统的副对象为过热蒸汽流量，它的控制阀选用了气开式，当过热蒸汽阀V1105开大时，过热蒸汽流量会增加，所以流量对象的符号为“正”；变送器的符号为“正”偏差的符号为“负”；为了保证控制系统的稳定，必须保证福控制系统的反馈为负反馈，因此副控制器为负作用。当副变量蒸汽流量增大时，主变量温度将上升，主变送器的放大倍数符号为“正”，所以主控制器应选反作用。
3.2.4 控制规律选择
为了让副环快速跟随主控制器的输出的给定值，过热蒸汽流量采用P调节，为了使快速响应，稳定无余差的同时克服温度对象存在的滞后，温度控制器采用PID调节。
一般的 FIC1105控制器的PID的Kc=400,Ti=999999,Td=0TTC1201控制器的PID的Kc=1，Ti=3，Td=5
3.3 浓缩液出口流量控制系统
3.3.1 控制方案
浓缩液取样浓度是无法直接检测的，我们必须采用间接变量温度，因为温度的大小会影响浓缩液取样浓度的。温度越高，浓缩液的浓度越大，温度越低，浓缩液的浓度越小。温度控制系统之前已经设置好了，这就意着浓缩液的浓度也就设好了，当温度一达到108℃的时候，控制阀V1202就打开，浓缩液的流量控制环的变量只有一个，是浓缩液的流量，所以只要用单回路控制就行了。该控制系统的方块图如图3.3所示。