稀土萃取分离DCS控制系统

摘要

当今的稀土工业正朝着大型生产、集中处理、连续作业的方向发展。而我国的稀土产业普遍存在自动控制水平较低的现象,主要表现为对元素离线分析，生产设备主要靠人工调整、生产过程主要依靠经验控制为主,与其相矛盾的就是我国拥有领先世界的稀土串级萃取分离理论体系，所以发展高效的自动控制工技术以配合我国的先进理论系统就成为了当今的重要课题。有效的提高稀土萃取分离过程的自动控制水平，就相当于提升稀土产品品质，降低稀有金属损耗率，使稀土工业生产过程优化，综合性的提升稀土工业的发展。
　　稀土萃取技术分离不同的稀土元素需要结构不同的生产系统，而串级萃取分离不同的稀土元素或组分所需的级数不同，生产分离不同的稀土产品过程相对独立且互不干扰。本次设计主要实现提升稀土萃取生产线的自动控制水平，现场采用检测仪表、电动调节阀等电气设备，利用DCS控制系统对整个生产系统进行自动控制，通过PID调节对各个物料流量进行有效控制，保证稀土产品的浓度和纯度得稳定性，提高稀土生产线自动化控制以及安全防护监控水平。通过对生产工艺参数的计算，生产工艺设备的选型，完全可以达到稀土萃取分离的要求，在确保安全生产的前提下，完成提高产品品质与质量稳定的目的，结束了稀土生产过程长期处于人工操作的现状，满足了稀土萃取分离工艺所需自动控制的要求。
　　软件设计主要采用浙江中控公司 JX-300X梯形图编写稀土萃取分离过程控制程序控制系统，通过稀土萃取过程自动控制系统的硬件选型以及控制策略的设计，主要完成对有机、氨水、料液、洗酸、反酸、搅拌等子系统控制从而控制产品的浓度与纯度。根据工艺流程，编写顺序控制的高位的液位控制过程，搅拌机的运行监控，以及各种料液的浓度以及流量调节以达到稀土萃取组分纯度的正常。其中使用PID算法对变频器、电动阀控制，通过控制电机的转速以及阀门开度实现流量的控制，达到稀土产品的稳定的输出。软件设计采用模块化编程思想，功能模块包括设计包括搅拌电机的顺序控制程序,各类稀土物料、化工原料等生产所需的流量回路控制程序以及高位储罐的监控程序等。

目录

声明

引言

第一章 绪论

1.1选题的背景与意义

1.2稀土工业国内外发展现状

1.3稀土工业国内外发展的趋势

1.4萃取分离工艺及工作原理

1.5 DCS控制系统

1.6研究内容与论文结构

第二章 稀土萃取分离工艺及控制方案设计

2.1稀土萃取分离工艺

2.2稀土萃取过程DCS控制方案

2.3本章小结

第三章 稀土萃取自动控制系统硬件

3.1 系统变量统计

3.2现场仪器仪表

3.3主电路设计

3.4控制电路设计

3.5仪器仪表接线

3.6本章小结

第四章 稀土萃取分离系统控制

4.1顺序控制

4.2单泵液位控制

4.3双泵联锁控制

4.4流量调节控制

4.5本章小结

第五章 DCS控制系统软件设计

5.1软件介绍

5.2控制模块设计

5.3本章小结

结论

参考文献

附录A 部分硬件电路及程序

在学研究成果

致谢