電解鋁煙氣凈化集散控制系統學士學位論文-資料下載頁

　　

【正文】 的擴大和縮小系統的規模。當工藝或生產流程改變時，只需采用組態軟件改變某些配置和控制策略就能實現適合新對象的控制功能。還可以通過具有彩色高分辨率的CRT顯示器、實現監視、顯示、打印、信息檢索、報警等各種菜單功能。豐富畫面和復合窗口技術，使操作人員可以監視全部生產裝置乃至整個工廠生產情況。通過對本次設計的系統運行和調試，可以實現簡單的回路控制和連續的反饋控制。以基本上能夠滿足生產工藝的要求。第五章 電解鋁煙氣凈化系統的過程檢測與控制在電解鋁煙氣凈化的過程中，為了有效的進行生產操作，就需要對生產過程中的工藝參數（溫度、壓力、流量等）進行自動檢測，并與控制儀表、執行機構相配合，實現對生產過程的自動控制。比如在除塵過程中，對布袋除塵器前后差壓的控制就是一個很重要的環節，若差壓在一定波動范圍時，表示系統正常運行，當差壓過高時，系統發生報警，自動啟動反吹風機，調節前后差壓。如果沒有儀表的檢測，就不能及時發現，有效操作。我們要檢測生產過程中的工藝參數，就要選擇合適的測量儀表，采用正確的檢測方法進行測量。由于沒有實際經驗，下面就將所選用的測量儀表做一簡單介紹。 控制系統方框圖介紹控制系統的實質就是將現場測得的數據送到顯示單元和電動執行機構（本次設計選用了角行程電動執行機構），另外計算機控制系統也可通過現場控制總線將測量數據顯示在操作屏幕上，可及時反映現場的基本情況，以便使生產過程順利進行。計算機控制系統可以通過現場控制總線控制操作器，同時操作器也可將現場數據送到計算機顯示，可以通過計算機實現自動控制。在計算機沒有輸出信號的情況下，當輸入端無輸入信號時，伺服放大器沒有輸出，輸出軸穩定在預選好的零位上。當輸入端有輸入信號時，伺服放大器將輸入信號Ii和反饋信號If相比較，所得差值信號經過功率放大后，驅使兩相伺服電機轉動，在經減速器減速，帶動輸出軸改變轉角θ。使減速器輸出軸朝著減小這一偏差信號的方向轉動，若差值為正，伺服電機正轉，輸出軸轉角增大；若差值為負，伺服電機反轉，輸出軸轉角減小。直到位置反饋信號和輸入信號相等為止，此時輸出軸就穩定在與輸入信號相對應的轉角位置上。伺服放大器應安裝在環境溫度為0—45℃，相對濕度小于等于85%無腐蝕性氣體的環境中。執行機構應安裝在環境溫度為10 +55℃，相對濕度小于等于95%無腐蝕性氣體的環境中。 系統控制調節方框圖 過程檢測與控制溫度測量是工業生產、科學實驗中最普遍、最重要的物理量之一。溫度測量和控制都直接和安全生產、保證產品質量、提高生產效率、節約能源等重大技術經濟指標相連。在電解鋁煙氣凈化系統中，進口煙氣溫度在80～100℃之間，因此可以直接進入VRI反應器與AL2O3進行反應。系統中反吹風機和噴吹風機都需要進行溫度方面的控制，當反吹風機溫度高于100℃時候，自動進行跳閘并且與此同時開大冷卻水的閥門，加快冷卻水循環速度。同樣的方式將噴吹風機控制溫度控制在110℃以下，還有要將提升機引風機溫度控制在100℃以下，排煙機控制在135℃以下。熱電阻的測溫原理是基于金屬導體或半導體的電阻的電阻值隨溫度變化的特征進行的。金屬導體或半導體的電阻溫度函數關系一旦確定以后，就可以通過測量置于溫度對象之中并于溫度對象達到熱平衡的熱電阻的阻值而求的對象的溫度。熱電阻測溫系統一般由熱電阻、連接導線和溫度顯示儀表等組成，使用時注意以下兩點：（1） 熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致。（2） 為了消除連接導線電阻對測量的影響，必須采用三線制接法。 電解鋁煙氣凈化系統溫度測量點列表模擬溫度測量點測量點溫度范圍熱電阻型號煙氣進口溫度 80～100℃Cu100 反吹風機 0～100℃ Pt100 噴吹風機 0～110℃ Pt100 提升機引風機 0～150℃ Cu100 1排煙機 0～135℃ Pt1002排煙機0～135℃ Pt100 壓力的過程檢測與控制壓力是工業生產過程中重要工藝參數之一。許多工藝過程只有在一定的壓力條件下進行，才能取得預期的效果；壓力檢測也是安全生產所必須的，通過壓力監視可以及時防止生產設備因過壓而引起的破壞或操作。壓力的檢測和控制是保證工業生產過程經濟性和安全性的重要環節。： 電解鋁煙氣凈化系統壓力測量點列表模擬壓力測量點 測量點壓力范圍 型號 布袋除塵器前后差壓 0～6 KPa電容式差壓變送器 煙氣出口壓力1 0～4 KPa 壓電式傳感器煙氣出口壓力20～4 KPa 壓電式傳感器壓縮空氣機出口壓力 0～2 KPa 壓電式傳感器 流量的過程檢測與控制在生產過程中，為了有效的進行操作、控制和監督，需要檢測各種流體的流量，流量檢測儀表是發展生產，節約能源，改進產品質量，提高經濟效益和管理水平的重要工具，是工業自動化儀表與裝置中的重要儀表。節壓裝置用于測量流量，其工作原理如下：在管道內部裝有斷面變化的孔板或噴嘴等節流元件，當流體流經節流件時由于流速收縮則截流件的前后產生靜壓差，利用差壓與流速的關系可進一步測出流量。標準節流元件我們選用標準孔板，取壓裝置采用法蘭取壓。 電解鋁煙氣凈化系統流量測量點列表模擬流量測量點測量范圍 流量計型號去VRI反應器的新鮮氧化鋁流量0～2000靶式流量計去VRI反應器的載氟氧化鋁的流量0～1000靶式流量計靶式流量計工作原理：靶置于管道中央，造成一個環形流通截面，此截面的面積較管道流通面積小。由于這種節流作用，在靶的前后形成靜壓差。 物位的過程檢測和控制物位測量是對設備和容器中物料儲量多少的測量，物位檢測是為了保證生產過程的正常運行，調節物位平衡、掌握物料的消耗量，進而確保產品的質量。在現代工業生產自動化過程檢測中物位檢測占有重要的地位。設計中所測得的氧化鋁貯倉中氧化鋁物位的測量是一個重要的控制參數， 本次設計我們選擇定點監視型γ射線物位計。工作原理：將射線源和接收器對置安裝在容器的同一水平面上。由于固體吸收射線的能力比氣體要強，因而當料位超過和低于此平面時，接收器收到的射線程度發生急劇變化，從而可發出物位控制信號。即根據γ射線是否達到探測器來判斷容器內盛有物料是否超過設定位置的。 核輻射式物位計原理圖這種測量方式不是測量γ射線的強弱，而是測量γ射線的有無，所以受外界條件和內盛物料性質、形狀以及內壁附著物的影響小，工作穩定可靠。 結 論 本次設計我選擇的題目是《電解鋁煙氣凈化集散控制系統》，經過三個多月的學習，我可以熟練使用MCGS軟件，并且完成了將集散控制系統應用于電解鋁煙氣凈化系統的設計，通過應用組態軟件的調試、仿真，最終可以得出此系統能夠實現對現場工藝參數的監視和控制操作的結論。這幾個月來，在楊老師的指導、監督以及同學的幫助下，整個設計已經告一段落。這期間，自己培養了較強的獨立學習能力，分析綜合能力和交流合作能力，另外，也讓我從理論到實踐的能力有了進一步提高，這些方面的提高對于我來說也是個很大收獲。雖然在設計過程中已經解決了許多遇到的問題，但是還存在一些問題沒能解決，對于未解決的問題我會在以后的工作和學習中進一步探索，在現有設計基礎上將其繼續完善。畢業設計是對我們四年所學知識的綜合所用，它像一根線一樣把我們所學到點點滴滴串起來，使我們的知識體系系統起來，讓我們的能力有了質的飛躍。在設計的過程中可能存在很多的缺陷、遺漏以及不妥之處，敬請各位老師幫我指正。參考文獻[1] [M]，北京：化學工業出版社，80～85[2] 童志權. 工業廢氣凈化與利用[M]，北京：化學工業出版社，12～90、131～15323～337[3] 袁任光. 組態控制應用技術[M]，北京：電子工業出版社，168～260[4] 樂嘉謙. 儀表工手冊第二版[M]，北京：化學工業出版社，106～26490～543[5] 吳勤勤. 控制儀表測量及裝置[M]，北京：化學工業出版社，1～126[6] 張新薇. 集散控制系統及系統開放[M]，北京：機械工業出版社，11～183[7][M]，北京：機械工業出版社，1～36[8] [M]，北京：化學工業出版社，1～150 [9] 集散控制系統[10] 集散控制系統、以及煙氣凈化系統、電解工業凈化系統工藝流程[11] 集散控制系統、以及煙氣凈化系統、電解工業凈化系統工藝流程附 錄A電解鋁煙氣凈化系統組態圖致 謝在本次設計過程中，我的指導老師楊立清講師給了我全面的指導和幫助，在此我表示深深的感謝！在整個設計、調試和論文完成期間，她對我們嚴格要求、悉心指導并給于了親切關懷，讓我感受到了楊老師淵博的學識和嚴謹踏實的工作作風。本人還學到了有著許多高級技術人員應具備的素質，這是一筆寶貴的精神財富，對今后的工作和學習有著不可估量的指導作用。在此對楊老師表示衷心的感謝。臨近畢業，謹向在校期間給于我幫助的所有老師和同學致以誠摯的謝意！最后感謝母校四年來對我的培養和教育！ 2007年6月8號