离子膜烧碱DCS控制系统设计与分析

摘要

工业是国民经济的支柱，工业生产现代化是国家的重要政策。围绕着如何提高控制系统的性能和效率，人们总是尝试着将新的技术应用到生产中去。本文以离子膜法生产烧碱过程控制系统为研究对象，结合生产要求和当前DCS技术的最新进展，设计了离子膜烧碱DCS控制系统，并在此基础上对一些控制技术进行了研究。工业通讯网络的相关技术标准与安全解决方案是近些年工业自动化领域的核心技术之一，带动了自动化技术革命性的变化。在通讯体系中，以Profibus为代表的现场总线和工业以太网是近来DCS系统发展的突破点。随着工业以太网的逐渐应用和普及，涌现出一些新的问题，例如工业以太网络设备的管理问题需待解决。接地系统和冗余技术是保证工业生产安全的关键技术，在当前具有十分突出的重要性。本文对冗余和接地问题的原理、分类、形式进行了系统分析，并予以归纳总结。 模糊PID是目前在工业生产中应用最多的一种模糊控制技术。模糊控制具有很强的适应性，对于不确定问题的控制有较好的效果；PID控制方便且容易理解。模糊PID将两者融合在一块，其既保留了传统PID易于理解和控制的特点，又融合进了模糊控制的思想。在常规控制的基础上提高了控制器的适应性，将会产生很好的实际效果。离子膜生产的核心是电解槽室内离子膜两侧的氯气和氢气的压力之差控制。本文以氯氢压差控制为对象，研究了模糊PID技术并予以仿真实现。对于如何将模糊PID控制技术应用到实际生产中去，本文在此以基于接口技术的分析研究，提出了几种实现方案，并对以动态链接库方案的实现做了具体研究。 最后，对于本课题所做的工作进行了总结并进一步展望了未来的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章离子膜法制作烧碱的DCS控制系统设计

第三章DCS通讯系统和安全控制的研究

第四章氯氢压差模糊自整定PID控制及仿真研究

第五章模糊控制在控制系统中实现方案的研究

第六章总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读学位期间的主要科研工作