化工设计中的自控方案
化工工艺设计中安全问题及其控制 王志军
化工工艺设计中安全问题及其控制王志军摘要：近年来，我国的化工行业得到了极大的发展。
化工工艺设计一直是人们关注的重点，化工工艺设计的好坏，决定了化工产品质量的优劣。
就目前我国化工工艺设计发展现状来说，其中还存在一定的安全问题，这些安全问题严重影响到化工工业的发展。
因此，要对注重对化工工艺中存在的安全问题进行分析，从而找出控制的方法，以保障化工产品的质量。
关键词：化工工艺设计；安全问题；控制方法1 化工工艺生产过程将化学原材料通过一系列的工艺转化为化学类产品，这一整个的生产加工过程，统称为化工工艺。
化工工艺流程一般包括：第一步，通过碾碎和提纯等步骤对化学原材料进行初步的简易处置；第二步，化学工艺过程中最为关键的一步是相关化学反应的设计，在这一步中需要研究达到化工目的的化学反应原理和化学反应所需要的条件，为化工工艺转换做好准备；第三步，对化学反应的成品进行二次精加工，以生产出工业成品，满足化工设计需求。
2 关于化工工艺设计2.1 化工工艺设计的内容化工工艺设计主要涉及三个方面：工艺流程、设备布置、和管道布置，设计人员需要通过工艺计算并绘制工艺流程图，而后由工艺计算和流程图提出设备条件交给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提供工艺控制方面的参数以作为自控专业仪表选型，工艺专业再根据工艺流程图完成初步的设备布置，最后由管道专业根据设备布置图配管完成最终的管道布置。
2.2 化工工艺设计的特点化工工艺的设备种类有很多，规格又有不同，这就对设备的选用提出了更多的要求，因此化工工艺的设计工作量很大，但是设计时间又有限制，这也是化工工艺设计的主要特点。
对于化工工艺来说，一般总体投资都很多，反应装置、设备系统又很复杂，在化工工艺中涉及的物料都比较特殊。
为了能够在短期内就占领市场，化工工艺设计一定要尽可能地提高工作效率，减小工艺设计的周期。
很多化工企业为了缩短建设周期，常常会出现边开发边设计的情况，这样一来工作人员往往忽视安全问题，对化工产品的使用埋下安全隐患[1]。
化工装置自控工程设计规定
化工装置自控工程设计规定化工装置自控工程设计规定前言随着工业化的不断发展和技术的不断进步，化工装置自控工程的设计规范和技术要求也在不断提高。
自控技术在化工领域中的应用已越来越广泛，它不仅可以提高化工生产效率，而且可以减少工作人员的劳动强度以及降低生产事故的发生率。
因此，制定合理的自控工程设计规范和技术要求具有重要的意义。
一、化工装置自控工程的基本原则当前，化工装置的自控工程应基于以下原则：1.安全性原则：化工装置自控工程的设计应以安全为前提，避免各种安全事故的发生。
要强调装置的安全性能要求，确保自控措施的可靠性和安全性。
2.经济性原则：自控工程的设计应以最佳的经济效益为原则，尽可能地降低生产成本并优化生产效率。
3.可靠性原则：自控工程的设计应以可靠性为原则，保证系统正常运行，并避免意外故障发生，确保生产过程的稳定性。
4.灵活性原则：化工装置自控工程应具有一定灵活性，面对不同的生产需求能够自由切换不同的控制策略，并能够对不同的参数进行灵活的调节，以保证整个生产系统的高效运转。
二、化工装置自控工程的设计要求在进行化工装置自控工程的设计过程中，需要考虑诸多方面因素，具体的设计方法和流程可以采取不同的方案进行。
但是，根据化工行业的实际情况，可以从以下几个方面来说明自控工程设计的具体要求：1.自控策略的选择：根据不同的过程要求，需要选择合适的自控策略。
在化工生产过程中，常用的自控策略包括比例控制、比例积分控制、比例微分控制，以及先进的模糊逻辑控制、神经网络控制等。
2.自控设备的选型：在选择自控设备时，需要考虑设备的适用性、可靠性、稳定性等因素。
根据设备的特性以及控制要求，选择合适的传感器、执行机构、控制器、数据采集系统等。
3.自控参数的设定：自控参数的设定直接影响到自控系统的稳定性和精度。
需要根据实际的生产要求和反馈信息，对自控参数进行合理的设定。
4.自控系统的连锁保护：为了保证生产过程的安全性和自控系统的可靠性，需要设计自控系统的连锁保护功能。
化工装置自控工程规定HGT 20636~20639
化工装置自控工程规定HGT 20636~20639中国石油和化工勘察设计协会自控设计专业委员会全国化工、中国石化集团公司自控设计技术中心站《化工装置自控工程设计规定》《化工装置自控工程设计规定》（HG/T 20636～20639）是根据原化学工业部建设协调司(1996)化建标发90号文“1996年设计基础工作计划”的任务，由全国化工自动控制设计技术中心站（原化学工业部自动控制设计技术中心站，下同）组织，为推行国际通用设计体制和方法(简称“新体制”)，总结国内外自控工程设计经验，与国际接轨而编写的。
所谓“新体制”,即是国际通用设计体制。
国际通用设计体制是二十一世纪科学技术和经济发展的产物，已成为当今世界范围内通用的国际工程公司模式。
按国际通用设计体制，有利于工程公司的工程建设项目总承包，对项目实施“三大控制”（进度控制、质量控制和费用控制），也是工程公司参与国际合作和国际竞争进入国际市场的必备条件。
国际上通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺设计（基础设计）和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段；工程设计则再划分为基础工程设计和详细工程设计两个阶段。
在我国现行设计体制的程序中，工程公司在开始基础工程设计工作前，需要将专利商的工艺设计（基础设计）形成向有关部门和用户报告、供审批的初步设计，因此在本规定的工程公司工程设计有关工作内容中，保留有初步设计的名词。
在工程设计两个阶段期间，专业的设计文件将划分成各个版次，在内容上由浅入深地发表。
对于系统专业/管道专业，一般需要完成七版设计。
这七个版次列出如下。
基础工程设计阶段编制四版：1．初版（简称“A”版）；2．内部审查版（简称“B”版）；3．用户审查版（简称“C”版）；4．确认版（简称“D”版）。
详细工程设计阶段编制三版：1．详1版（或称研究版，简称“E”版）；2．详2版（或称设计版，简称“F”版）；3．施工版（简称“G”版）。
需要说明的是，根据经验总结，化工行业规定：对大型、新建的化工、石油化工等装置，在工程设计阶段，“管道仪表流程图”（P&ID）发表七版，“设备布置图”发表七版，“管道布置图”发表四版。
化工仪表自控工程设计方案
化工仪表自控工程设计方案一、项目背景化工工程是一种涉及化学反应、化学分离、化学合成、化学转化和化学加工等一系列过程的工程。
而化工仪表自动控制工程是保证化工生产过程中各种参数和设备能够准确、稳定地运行的关键环节。
本项目旨在设计一套完善的化工仪表自动控制系统，以提高化工生产的质量、效率和安全性。
二、系统功能需求1. 实时监测化工生产过程中的温度、压力、流量、液位等参数。
2. 对生产过程中的各种参数进行控制，使其保持在设定范围内。
3. 对各种设备的开关、调节进行远程控制。
4. 数据采集和存储，方便生产过程的记录和分析。
三、系统硬件设计1. 传感器选择：根据生产过程中需要监测的参数，选择合适的温度传感器、压力传感器、流量传感器和液位传感器等。
2. 控制器选择：根据生产过程对控制精度和速度的要求，选择合适的PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分散式控制系统）。
3. 执行机构选择：根据生产设备的需要，选择合适的电磁阀、执行器、电机等。
四、系统软件设计1. 数据采集软件：设计合适的数据采集软件，能够实现对各种传感器采集的数据进行实时监测和存储。
2. 控制系统软件：根据生产过程的控制需求，设计合适的控制算法和控制逻辑，并实现在控制器中。
3. 远程监控软件：实现对生产过程的远程监控和远程控制，方便操作人员对生产过程的监控和调整。
五、系统集成调试1. 对各种传感器、控制器、执行机构进行整体集成，确保各个部件能够正常工作。
2. 对控制系统的软件进行调试，确保各种控制逻辑和控制算法能够正确地应用于生产过程。
3. 对远程监控软件进行调试，确保其能够实现对生产过程的远程监控和远程控制。
六、系统运行维护1. 对系统进行定期的检查和维护，确保各个部件能够正常工作。
2. 对系统进行定期的升级和优化，以适应生产过程的变化和提高系统的性能。
3. 对系统进行应急预案的设计和实施，以应对突发的故障和事故。
七、系统安全考虑1. 对系统进行安全性能的评估和设计，确保系统在各种情况下能够保持安全稳定。
化工自控设计规定
化工自控设计规定化工自控设计规定化工自控设计是指通过自动化技术和控制系统来实现化工生产过程的监测和调节，以提高生产效率和产品质量。
为了确保自控系统的安全可靠运行，需要制定一系列的设计规定。
1. 设备选型：在进行自控系统设计前，需要根据生产工艺的特点和要求，选择适合的仪器设备。
设备选型应符合相应的国家标准和行业规范，并具备可靠性、稳定性和耐久性。
2. 仪表安装：仪表安装需要符合相关的标准和规范，保证仪表能够正常工作和准确测量。
仪表应安装在易于观察和操作的位置，并能够方便进行维护和校准。
3. 控制方案：根据生产过程的特点和要求，制定合理的控制方案。
控制方案应包括控制的目标、控制参数和控制方式等，同时需要考虑系统的响应速度、稳定性和鲁棒性。
4. 数据采集和处理：自控系统需要能够实时采集和处理生产过程中的各种数据。
数据采集应具备高精度和高可靠性，并能够对采集到的数据进行分析和处理，以提供可靠的控制决策。
5. 报警和保护：自控系统需要具备完善的报警和保护功能，能够及时发现和处理生产过程中的异常情况。
系统应设有相应的报警器和保护装置，以确保人员和设备的安全。
6. 操作界面：自控系统需要具备友好的操作界面，方便操作人员进行监控和控制。
操作界面应具备清晰的显示效果和便捷的操作方式，同时还需要进行相应的操作权限管理，确保操作的安全性。
7. 维护和检修：自控系统需要定期进行维护和检修，以保证系统的正常运行。
维护和检修工作应符合相关的标准和规范，并制定相应的计划和程序进行执行。
以上就是化工自控设计的一些基本规定。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行相应的调整和改进，以适应不同的生产要求和技术发展的需求。
最终目标是实现化工生产过程的智能化和自动化，提高生产效率和产品质量。
化工装置自控工程设计规定
化工装置自控工程设计规定化工装置自控工程设计规定是指在化工生产中，对于自动化控制系统的设计提出的一些规范，帮助工程师在设计中更好的运用自动化控制技术，更有效地保障生产的稳定性和安全性。
本文将对化工装置自控工程设计规定进行阐述。
一、系统安全性设计规定在化工装置中，自动化控制系统的安全性是至关重要的，因此，系统安全性设计规定要求设计人员必须遵守一些基本原则，例如：系统应该搭建在安全可靠的硬件平台上，设计中要考虑到系统的可靠性和容错能力，同时，还要确保系统的信息安全性，防止恶意攻击的发生。
在整个设计过程中，也需要考虑到生产环境的特殊性，避免对生产带来负面影响。
二、功能优化性设计规定为了确保化工装置的自动化控制系统能够更好地满足生产要求，功能优化性设计规定要求设计人员根据具体的生产情况，灵活设计控制系统的功能布局，同时还需要考虑到将来生产过程的变化和系统的更新换代问题，确保整个系统的可持续性发展。
三、标准化设计规定在化工装置的自动化控制系统设计中，必须遵守一些标准和规范，例如：系统的设计要符合国家、行业和企业的相关标准要求，同时，还需要考虑到系统的可维护性和可扩展性，以便在日后的使用和管理中更为方便。
四、控制策略设计规定控制策略是化工装置自动化控制系统中最重要的部分之一，设计人员需要根据生产要求和实际控制需求，灵活选择控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并且在系统中进行相应的参数配置和优化调节，以确保系统的稳定性和精准性。
五、人机界面设计规定人机界面是化工装置自动化控制系统的一个重要组成部分，也是人机交互的重要手段。
在设计过程中，需要考虑到人机界面的使用效率和易操作性，以及系统的易于维护性和扩展性。
此外，还需要考虑到数据的可视化和报警的处理方式，确保操作员能够更好地控制和管理整个系统。
六、通讯互联设计规定在现代化信息化的条件下，自动化控制系统通讯互联成为化工装置中必不可少的组成部分。
因此，在系统设计中，需要充分考虑到通讯互联的技术标准和协议，确保系统的各个部分能够互联互通，并且设计出网络架构和交换协议，以实现系统的更高效和更安全的运作。
化工装置自控工程设计规定
化工装置自控工程设计规定1. 引言自控工程是化工装置设计中的重要环节，对于保证装置的安全运行、提高生产效率具有至关重要的作用。
本文档旨在规定化工装置自控工程设计的要求和流程，以便确保装置的自动控制系统能够达到设计目标、满足工艺要求。
2. 设计人员要求化工装置的自控工程设计应由具有相关专业知识和经验的工程师负责。
设计人员应具备以下要求：•具备扎实的自动控制理论和化工工艺知识；•熟悉国内外关于自控工程设计的相关法规和标准；•具备较强的沟通和协调能力，能够与其他工程师和相关人员进行良好的合作；•具备一定的创新能力，能够根据实际情况进行灵活的设计。
3. 设计流程化工装置自控工程设计的流程应包括以下几个阶段：3.1. 初步设计阶段在初步设计阶段，设计人员应与工艺设计人员进行充分沟通，了解装置的工艺流程和控制要求。
然后，根据工艺要求和实际情况，确定最佳的自动控制策略和控制方案。
初步设计阶段的工作包括但不限于以下几个方面：•确定自动控制系统的功能和性能指标；•选择合适的仪表和控制设备；•绘制控制系统的框图，并明确各个控制回路之间的关系；•确定控制系统的硬件配置和布置方案。
3.2. 详细设计阶段在详细设计阶段，设计人员需要进一步细化控制系统的设计。
具体工作内容包括但不限于以下几个方面：•编制控制系统的详细设计方案，包括控制策略、参数调整方法等；•进行控制回路的模拟仿真和性能评估，优化控制系统的设计；•设计控制系统的人机界面，方便操作人员进行系统监控和控制；•制定控制系统的调试和测试方案。
3.3. 安装与调试阶段在安装与调试阶段，设计人员需要与安装人员和调试人员密切配合，确保控制系统的顺利安装和调试。
具体工作内容包括但不限于以下几个方面：•监督控制系统设备的安装和布线工作；•进行控制系统的功能测试和性能调试；•配合工艺人员进行系统整体调试和优化。
3.4. 运行与维护阶段在装置投入运营后，设计人员仍需负责控制系统的运行和维护工作。
化工企业中自控仪表的设计与选型分析
化工企业中自控仪表的设计与选型分析摘要本文主要介绍了关于化工企业自控空仪表的设计工作与选型工作应如何进行，并对压力表、温度仪表等多种自控仪表的选型工作进行了阐述。
关键词化工企业；自控仪表；设计；选型1 化工企业中自动化仪表设计技术1.1 温度补偿设计技术化工自控仪表在实际应用过程中可能受到外界温度变化的影响，尤其以夏季与冬季最为明显。
不仅如此，有时温度的变化存在不稳定性与不规则性，导致自控仪表数据的可靠性与运行的稳定性也受到不良影响[1]。
故而，为了保证企业自控仪表设计水平，设计人员必须将温度变化纳入考虑范围当中。
建议设计人员选用温度补偿技术完成设计。
根据温度敏感程度的差异，将该技术划分为并联式温度补偿技术以及反馈式温度补偿技术。
若自控仪表对温度的敏感系数相对复杂，建议使用反馈式温度补偿技术。
该技术能够最大程度减少温度对自控仪表工作的影响。
若自控仪表温度敏感系数较为单一，则应使用并联式温度补偿技术。
1.2 自动化仪表热设计技术自控仪表在实际运行过程中，需要耗损大量热能。
且伴随运行时间的推移，自控仪表当中的部分构件温度也将不断提高。
通过热设计技术，设计人员可对自控仪表设备的温度形成有效控制。
利用散热、制冷等技术，将自控仪表内部零件温度控制在合理范围当中，以此确保自控仪表运行的稳定性与可靠性。
此外，根据化工企业实际需求，可将温度传感设备安设于自控仪表当中的通讯卡之中，形成自控仪表温度在线检测。
若自动化仪表温度较高，则传感设备向工作人员发送预警信号，并开启对应的散热设备，或是直接中断电源，确保仪表的安全性。
2 化工企业自控仪表的选型工作2.1 压力仪表压力仪表的选择可分为就地指示压力表以及远传压力变送设备。
针对就地指示压力表，设计人员可根据现场环境以及测量介质性质进行选用，具体如下[2]：其一，若现场环境相对较为恶劣，如测量介质腐蚀性相对较强、现场有粉尘或是现场空气含水量大等，建议设计人员选用密闭式全塑压力表。
化工设计自控方案
以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown 文本格式输出，不要带图片，标题为：化工设计自控方案# 化工设计自控方案## 1. 引言化工设计中的自动控制方案是确保化工过程能够稳定运行的重要组成部分。
通过自动控制系统，可以监测和调节化工过程中的温度、压力、流量等重要参数，提高生产效率，降低能源消耗，并确保产品的质量和安全性。
本文将针对化工设计自控方案进行详细讨论。
## 2. 自动控制系统的组成自动控制系统通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等基本组成部分构成。
### 2.1 传感器传感器用于监测化工过程中的各种物理量，如温度、压力、流量等。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
这些传感器将物理量转化为电信号，并传输给控制器进行处理。
### 2.2 执行器执行器用于根据控制信号调节化工过程中的参数，如阀门、泵等。
通过控制执行器的开启和关闭，可以实现对温度、压力、流量等参数的调节。
### 2.3 控制器控制器是自动控制系统的核心部分，用于接收传感器的信号，根据预设的控制策略生成相应的控制信号，并发送给执行器进行调节。
常见的控制器包括PID控制器、模糊控制器等。
### 2.4 人机界面人机界面用于提供控制系统的操作和监控界面，使操作人员可以方便地监视化工过程，并进行相应的操作。
常见的人机界面包括计算机监控系统、触摸屏界面等。
## 3. 化工设计自控方案的步骤设计化工过程的自控方案主要包括以下步骤：### 3.1 确定控制目标在设计自控方案之前，需要明确化工过程的控制目标，例如控制温度在一定范围内，控制压力稳定等。
控制目标的确定将为后续的控制器选择和参数调整提供依据。
### 3.2 选择控制器根据控制目标和化工过程的特点，选择合适的控制器。
常见的控制器包括PID控制器、模糊控制器等。
选择控制器时需要考虑控制精度、稳定性、响应速度等因素。
### 3.3 设计控制策略根据控制目标和控制器的选择，设计控制策略。
石油化工罐区自动化系统设计规范 SH-T 3184-2017(6,8)
机柜室 现场
一级接线箱 JB-XXX
SI0SIOSIOSIOSIOSIOSIOSIOSIOSIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
CC-JB-XXXA
CC-JB-XXXB
······
号通信单元连接仪表的总数量不应超过通信单元能力的70%。 6.3.2 信号连接方案
6.3.2.1 雷达液位计、伺服液位计、磁致伸缩液位计与配套的储罐信号通信单元的连接路径可根据情况 选择环形、树形、混合等。 ∆ 说明：连接路径指电缆敷设经过的路线，信号电路连接方式指电路的串联、并联接线方式。串行通 信方式信号电路接线为并联。冗余的储罐信号通信单元双线环路接连原理见图 4。
石油化工罐区自动化系统设计规范
Design specification for automation system in petrochemical tank farm
SH/T 3184-2017
张华莎 中国石化工程建设有限公司仪表自控室
2017/11/6
章节 6,8
1
石油化工罐区自动化系统设计规范 —— 6 罐区自动控制系统
计量分类
计量级、非计量级
介质特性
原料油、中间产品、 产品、液化石油气 ……
计量方法
混合法、体积法、 静压法
2017/11/6
储罐计量 罐区库存统计
自动控制系统（DCS）
罐区生产管理系统（TMES）
企业资源计划系统（ERP）
章节图61,8
3
石油化工罐区自动化系统设计规范 —— 6 罐区自动控制系统
6.1 自动控制系统 6.1.1 罐区自动控制系统应具备罐区运行的过程控制、信号检测、数据处理、记录存储、人机接口、生产 操作、报表、数据服务等功能。 6.1.2 罐区自动控制系统应采用DCS、SCADA、PLC等控制系统，小型罐区、分散的、远距离的罐区也 可以采用小型控制系统。 6.1.3 计量级储罐的雷达液位计、伺服液位计、磁致伸缩液位计的信号可接入专用的储罐数据管理单元 TMU进行罐容计算和管理，也可接入自动控制系统，在DCS中通过组态实现。
(建筑工程设计)化工装置自控工程设计规定
中国石油和化工勘察设计协会自控设计专业委员会全国化工、中国石化集团公司自控设计技术中心站《化工装置自控工程设计规定》《化工装置自控工程设计规定》（HG/T 20636～20639）是根据原化学工业部建设协调司(1996)化建标发90号文“1996年设计基础工作计划”的任务，由全国化工自动控制设计技术中心站（原化学工业部自动控制设计技术中心站，下同）组织，为推行国际通用设计体制和方法(简称“新体制”)，总结国内外自控工程设计经验，与国际接轨而编写的。
所谓“新体制”,即是国际通用设计体制。
国际通用设计体制是二十一世纪科学技术和经济发展的产物，已成为当今世界范围内通用的国际工程公司模式。
按国际通用设计体制，有利于工程公司的工程建设项目总承包，对项目实施“三大控制”（进度控制、质量控制和费用控制），也是工程公司参与国际合作和国际竞争进入国际市场的必备条件。
国际上通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺设计（基础设计）和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段；工程设计则再划分为基础工程设计和详细工程设计两个阶段。
在我国现行设计体制的程序中，工程公司在开始基础工程设计工作前，需要将专利商的工艺设计（基础设计）形成向有关部门和用户报告、供审批的初步设计，因此在本规定的工程公司工程设计有关工作内容中，保留有初步设计的名词。
在工程设计两个阶段期间，专业的设计文件将划分成各个版次，在内容上由浅入深地发表。
对于系统专业/管道专业，一般需要完成七版设计。
这七个版次列出如下。
基础工程设计阶段编制四版：1．初版（简称“A”版）；2．内部审查版（简称“B”版）；3．用户审查版（简称“C”版）；4．确认版（简称“D”版）。
详细工程设计阶段编制三版：1．详1版（或称研究版，简称“E”版）；2．详2版（或称设计版，简称“F”版）；3．施工版（简称“G”版）。
需要说明的是，根据经验总结，化工行业规定：对大型、新建的化工、石油化工等装置，在工程设计阶段，“管道仪表流程图”（P&ID）发表七版，“设备布置图”发表七版，“管道布置图”发表四版。
化工企业自控仪表的设计及选型分析
RESEARCH DESIGN|硏发设计摘要：在现代化工企业的生产过程中，自控仪表的设计与选型尤为重要。
文章主要对化工企业自控仪表的设计与选型进行了阐述与分析，对于自控仪表的选型设计以及选型过程中需要注意的事项进行研究，提出自控仪表的设计原则与理念，对化工企业的发展具有借鉴意义。
关键词：化工企业；自控仪表；设计与选型；I化工企业自控仪表的设计及选型分析■文/李沂雷随着现代社会的不断发展，自动化控制也在不断进行改革，对于石油化工企业来讲，部分单位已经逐渐适应了自控仪表的出现。
随着自控仪表在现代化工企业中的应用率逐渐提高，问题也不断出现。
随着新时期科技的不断发展与进步，对于自控仪表的质量、精度等方面也提出了更高的要求。
因此，对于自控仪表的选择十分重要，无论是设计还是选型，都应进行更深一层的研究与分析。
1.化工企业自控仪表的方案与设计理念对于化工企业来讲，在进行自控仪表设计时，主要还是要以自身的成本、利益为目的，降低其自控仪表的原材料使用量，减少能源消耗，并对生产过程中的工作强度进行控制，提高自控仪表的质量，在化工企业发展过程中，促进生产工作顺利进行。
与此同时，眉控仪表的设计理念还需要满足对化工企业产品生产过程的监测与掌握。
在化工企业生产过程中，我们需要根据实际情况对自控仪表进行设计与选型分析，为了满足企业生产的特定需求与要求，对自控仪表的设计理念一定要具有合理性，其方案的设计要满足运行可靠、技术与时俱进、操作简单易懂等原则与理念。
首先，化工企业对其自控仪表的设计核心主要是可靠性；其次，需要根据化工企业的实际生产需要以及工作需求，选择合理且适合的自控技术，化工企业应秉承精准度高、性能稳定等多功能技术；再次，在选取合适且性能高的自控系统时，化工企业还需要注意其价格的合理性，选择性价比较高的系统，禁止出现盲目追求自控系统技术的先进性、产品的新鲜性等情况，不要因此岀现成本较高等现象；最后，需要化工企业考虑自身的生产环境，如果企业生产环境中具有高温高压等危险情况，就需要充分考虑自控仪表的安全性能设计，可以对其进行报警或者自动切断等。
(BPA)自控施工方案
聚碳双酚A(BPA)自控施工方案1 概述1.1概况本装置采用日本千代田公司（CHIYODA）的技术，年生产能力为2.5万吨聚碳酸级双酚A（BPA）,其中包括中间罐区、主框架区、结晶框架区和料粒处理及包装区（主要工艺过程参见工艺部分）。
1.2工程特点本装置仪表以采用智能变送器、热电阻、调节阀、开关阀为主要一次仪表，通过DCS系统完成对各回路的分散控制。
装置的安全联锁在双重化PLC中完成，PLC独立于DCS，与DCS之间的数据传送通过总线进行。
设备保护联锁由DCS 完成，操作人员在控制室内通过操作台对全装置进行集中监视、操作、控制和管理。
操作站带有CPU、高分辨率CRT、操作键盘和工程师站键盘，操作站能提供总貌显示、编组显示、回路显示、历史趋势显示、报警显示、流程画面显示，且可通过打印机打印操作报表、报警和事件信息以及历史趋势。
本装置采用不间断电源（UPS）供电，电压种类原则采用：220V AC，24VDC；仪表气源：进入界区工作压力为0.5Mpa；仪表伴热采用：0.35Mpa,170℃低压蒸汽。
仪表精度以智能变送器为最高使用等级。
精度为0.1级，仪表调试设备精度采用0.05级标准仪器。
2 编制依据1.中国石化工程建设公司关于惠州威海化工有限公司2.5万吨/年双酚A项目的设计文件及图纸2.GBJ131-90自动化仪表安装工程质量检验评定标准3.GB50093-2002 自动化仪表安装工程施工验收规范4.SH3503 石油化工工程交工技术文件规定5.HGJ93-20237 化学工程交工技术文件规定6.SH3521 石油化工仪表工程施工技术规程3 主要实物工作量3.1仪表设备表3.2主要材料表4 施工组织与实施4.1 施工机具、设备配置4.1.1施工机具4.1.2 调试设备4.2 人员配置：4.3 施工前的准备4.3.1图纸审核及施工方案：由专业工程师完成对施工图纸的审查、核实工作和图纸会审工作，制定出施工技术方案；4.3.2技术交底：在工艺完成20%工作量后，仪表施工开始进入施工现场，由专业工程师对施工班组进行施工技术交底；4.3.3临时设施的准备4.3.3.1仪表库房：要求不小于40平方米，并在库房内搭设货架；4.3.3.2仪表班房：要求不小于40平方米，用于机具设备的存放和调试工作间；4.3.3.3临时电源：用电总功率为10KW，采用三相五线制；380V AC，50Hz；4.3.3.4零星加工场：占地不小于50平方米，有遮阳避雨棚，用于存放型材、管材及零星加工用地；4.3.3.5材料计划和领用：由专业技术员完成材料计划工作，组织班组进行核对，按型号、规格、材质领用入库且分类存放，并建立台帐；4.4 仪表施工工序图4.5仪表施工进度计划（见附表）4.6实施过程要求：4.6.1技术员对班组进行技术交底后，由班长依据进度计划对整个工程进行现场科学合理安排工作；4.6.2要求施工班组与工艺管道设备安装密切配合，全过程跟踪工艺进度，保证管道设备仪表及取源部件及时安装；4.6.3严格按照质量计划的要求，作好每道工序的自检互检工作，使每一道工序都能在整个过程受到控制，并严格执行质量检查制度。
加氢工艺危险性分析及自动化控制方案
加氢工艺危险性分析及自动化控制方案一、危险性分析加氢反应为放热反应，且大多在较高温度下进行，氢气以及大部分所使用的物料具有易燃易爆危险性，部分物料、产品或中间产物存在毒性、腐蚀性。
若物料泄漏、反应器堵塞，引起火灾、爆炸。
1 .固有危险性固有危险性指加氢反应中的原料、产品、中间产品等本身具有的危险有害特性。
(1)火灾爆炸危险性加氢反应涉及的原料、产品、中间产品等具有易燃易爆性，如氢气、一氧化碳等为甲类易燃易爆气体，苯、环戊烯等均为易燃液体，其蒸汽与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热引发燃烧爆炸的危险，硝基苯为可燃液体，遇明火、高热可燃，部分氢化反应使用的催化剂如雷尼锲属于易燃固体，可以自燃，加氢反应过程中产生的副产物如硫化氢等多为可燃物质。
加氢工艺中，氢气爆炸极限为4.1%~74.2%,当出现泄漏或设备内混入空气或氧气，易发生爆炸危险。
(2)中毒危险性加氢反应涉及到的原料、产品、有机溶剂等具有毒性，如苯酚、甲苯、硝基苯、苯胺等，苯酚为高毒物质，对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。
(3)腐蚀及其他危险性加氢反应副产品硫化氢、氨气等物质均有腐蚀性。
某些加氢工艺的原料或产品本身带有腐蚀性，如苯酚。
2 .工艺过程危险性加氢反应过程为放热反应，且反应温度、压力较高，所用原料大多易燃易爆，部分原料和产品有毒性、腐蚀性。
所以加氢反应工艺中存在诸多不安全因素。
(1)反应过程的危险性加氢反应大量使用氢气，而且反应温度和反应压力都较高，在高压下氢气与钢材发生反应，产生氢腐蚀，使碳钢的强度下降而硬度增大，如设备或管道更换不及时，会在高压下发生容器爆炸。
加氢工艺过程中可能有硫化氢气体产生，当出现泄漏，可能引发中毒事故，同时工艺中产生的硫化氢对工艺设备也有腐蚀性。
另外，加氢反应是放热反应，局部温度升高产生热应力导致反应器泄漏。
在开、停车时，惰性气体吹扫不完全，设备内有残留氢气或空气，在停、开车时都会引起火灾、爆炸事故。
石油化工自动控制设计手册
石油化工自动控制设计手册1. 引言1.1 概述石油化工自动控制是指利用各种现代控制技术，对石油化工过程中的生产、转化和处理等环节进行精确的控制和调节。
随着科学技术的不断发展，石油化工自动控制在提高生产效率、降低能源消耗、保证产品质量等方面起到了至关重要的作用。
本手册旨在系统地介绍石油化工自动控制的基础原理、设计流程以及常见设备，并结合实际案例分析和实际应用，旨在为从事或学习石油化工自动控制领域的专业人士提供一份全面且详实的设计手册。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、石油化工自动控制基础、石油化工自动控制设计流程、石油化工自动控制设备介绍以及案例分析与实际应用。
每个部分根据内容的逻辑性进行划分，并且内部都有详细具体的小节，便于读者更好地理解和应用。
1.3 目的本手册旨在通过对石油化工自动控制的全面介绍，帮助读者了解和掌握石油化工自动控制的理论基础和实际应用，进一步提高工程技术人员在该领域的综合素质。
同时，通过案例分析和实际应用的展示，鼓励读者将所学知识运用到实际生产中，推动石油化工自动控制技术的创新和发展。
本手册旨在成为石油化工自动控制设计过程中的指南和参考，在此基础上，读者可以进一步进行相关领域的深入学习和研究。
以上是"1. 引言" 部分内容的详细描述，请根据此写作指导进行撰写。
2. 石油化工自动控制基础：2.1 概述：石油化工自动控制是利用现代电子技术和计算机技术，对石油化工过程进行自动化的监控和调节的方法。
它通过测量和分析过程中的各类变量，并根据预定的规则进行判断、决策和执行，以达到优化操作、提高产品质量、确保生产安全等目标。
2.2 自动控制原理：石油化工自动控制基于一系列的物理原理和数学模型，主要包括：反馈控制原理、比例-积分-微分（PID）控制原理、先进控制技术等。
其中，反馈控制原理是最基本也是最常用的一种方法，它通过不断与被控对象进行信息交互，实现对系统输出变量的实时调节以维持设定值。
化工自控设计规定(一)
目录自动化仪表选型设计规定HG/T20507-2000 (1)1 温度仪表 (1)2 压力仪表 (2)3 流量仪表 (4)4 物位仪表 (6)5 过程分析仪表 (9)6 显示控制仪表 (10)7 仪表盘 (10)8 控制阀 (12)9 附录A (12)10 附录B (12)自动化仪表选型设计规定HG/T20507-20001温度仪表1.1总则1.1.1适用范围1.1.2单位及标度（刻度）1.1.3检出元件插入长度1.1.4检出元件保护套材质不低于设备或管道材质.1.1.5检出元件保护套管1.1.6用于可燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸危险场所的就地带点接点的温度仪表、温度开关、温度检出元件和变送器等，应根据所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度，选择合适的防爆结构形式或采取其他的防爆措施。
1.1.7用于腐蚀性气体及有害粉尘等场所的温度仪表，应根据使用环境条件选择合适的外壳防护等级。
1.1.8在执行本规定时,尚应符合国家现行有关标准的规定。
1.2就地温度仪表1.2.1精度等级1一般工业用温度计：1.5 或12精密测量用温度计：0.5或0.251.2.2测量范围1最高测量值，正常测量值2压力式温度计测量值1.2.3双金属温度计1在满足测量范围、工作压力和精确度要求时，应被优先选用与就地显示。
2表壳直径一般选用100mm，在照明条件差、位置较高或观察距离较远的场所，应选用150mm。
3仪表外壳与保护管连接方式，一般宜选用万向式，也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向式。
1.2.4压力温度计适用于-180以下低温、无法近距离观察、有振动及精确度要求不高的就地或就底盘显示。
1.2.5玻璃温度计仅用于测量精度较高、振动较小、无机械损伤、观察方便的特殊场合。
不得使用玻璃水银温度计。
1.2.6基地式仪表就地或就地盘装测量、控制（调节）仪表，宜选用基地式温度仪表。
1.2.7温度开关适用于温度测量需要接点信号输出的场合。
化学反应器自动控制系统设计
目录摘要 (III)1 关于化学反应 (1)2 关于化学反应器 (2)2.1 反应器的类型 (2)2.2 反应器的性能指标 (2)2.3 反应器的控制要求 (2)3 反应器的控制方案 (4)3.1 反应器常用的控制方式 (4)3.2 温度被控变量的选择 (5)3.3 控制系统的选择 (6)4 反应器串级系统的控制原理 (9)4.1 系统方框图 (9)4.2 系统原理分析 (9)5 反应器的部分实现 (11)5.1 原料的比值控制 (11)5.2 仪器仪表的选择 (12)6 设计总结与展望 (13)参考文献 (14)化学反应器自动控制系统设计1 关于化学反应化学反应的本质是物质的原子、离子重新组合，使一种或者几种物质变成另一种或几种物质。
化学反应过程具备以下特点：1) 化学反应遵循物质守恒和能量守恒定律。
因此，反应前后物料平衡，总热量也平衡；2) 反应严格按反应方程式所示的摩尔比例进行；3) 化学反应过程中，除发生化学变化外，还发生相应的物理等变化，其中比较重要的有热量和体积的变化；4) 许多反应应需在一定的温度、压力和催化剂存在等条件下才能进行。
此外，反应器的控制方案决定于化学反应的基本规律： 1．化学反应速度化学反应速度定义为：单位时间单位容积内某一部分A 生成或反应掉的摩尔数，即tAA Vd dn r 1±= (1-1) 若容积V 为恒值，则有dtdC dt V dn r AA A ±=±=/ (1-2) 式中 r A ——组分A 的反应速度，mol/m 3·h ； n A ——组分A 的摩尔数，mol ； C A ——组分A 的摩尔浓度，mol/m 3； V ——反应容积，m 3。
2．影响化学反应速度的因素实验和理论表明，反应物浓度(包括气体浓度，溶液浓度等)对化学反应速度有关键作用。
温度对化学反应速度影响较为复杂，最普遍的是反应速度与温度成正比。
32.化工装置自控工程设计规定.doc
32.化工装置自控工程设计规定1《化工装置自控工程设计规定》《化工装置自控工程设计规定》（HG/T 20636～20639）是根据原化学工业部建设协调司(1996)化建标发90号文“1996年设计基础工作计划”的任务，由全国化工自动控制设计技术中心站（原化学工业部自动控制设计技术中心站，下同）组织，为推行国际通用设计体制和方法(简称“新体制”)，总结国内外自控工程设计经验，与国际接轨而编写的。
所谓“新体制”,即是国际通用设计体制。
国际通用设计体制是二十一世纪科学技术和经济发展的产物，已成为当今世界范围内通用的国际工程公司模式。
按国际通用设计体制，有利于工程公司的工程建设项目总承包，对项目实施“三大控制”（进度控制、质量控制和费用控制），也是工程公司参与国际合作和国际竞争进入国际市场的必备条件。
国际上通常把全部设计过程划分为由专利商承担的工艺设计（基础设计）和由工程公司承担的工程设计两大设计阶段；工程设计则再划分为基础工程设计和详细工程设计两个阶段。
在我国现行设计体制的程序中，工程公司在开始基础工程设计工作前，需要将专利商的工艺设计（基础设计）形成向有关部门和用户报告、供审批的初步设计，因此在本规定的工程公司工程设计有关工作内容中，保留有初步设计的名词。
在工程设计两个阶段期间，专业的设计文件将划分成各个版次，在内容上由浅入深地发表。
对于系统专业/管道专业，一般需要完成七版设计。
这七个版次列出如下。
基础工程设计阶段编制四版：1．初版（简称“A”版）；2．内部审查版（简称“B”版）；3．用户审查版（简称“C”版）；4．确认版（简称“D”版）。
详细工程设计阶段编制三版：1．详1版（或称研究版，简称“E”版）；2．详2版（或称设计版，简称“F”版）；3．施工版（简称“G”版）。
需要说明的是，根据经验总结，化工行业规定：对大型、新建的化工、石油化工等装置，在工程设计阶段，“管道仪表流程图”（P&ID）发表七版，“设备布置图”发表七版，“管道布置图”发表四版。
石油化工自控设计中冗余容错技术的实践
2 石油化工自控设计中的软件、硬件冗余容错2.1 控制系统硬件在石油化工自控领域，合理应用集散控制系统，可以控制生产过程操作、连续量测与管理。
为了确保现场控制设备、集散控制系统交互性，需要发挥出现场控制站的作用。
所以，控制系统配置冗余装置，必须围绕网络通讯单元、主控单元、电源单元开展，如：主控单元，冗余配置切换电路、故障自检电路。
同时做好热备份，接收网络数据，开展控制运算，实时更新数据信息。
在运行期间，当发生故障问题时，主控单元备份单元进入工作状态，此时可以实现无扰动切换。
在企业生产自动化系统中，紧急停车系统能够监视生产装置整体运行。
当发生重大安全事故时，可以启动紧急停车联锁系统，保障生产装置与人员安全。
应用先进容错控制器，具备三重模块冗余结构，可以在系统内集成诊断、输入控制系统，以此实现过程控制，避免单点故障影响整个系统运行[3]。
利用输入模块，能够将船帆器划分为三路，联合对应三个通道。
利用主处理器表决数据，必须遵循多数原则，纠正数据输入偏差。
主处理器输出至输入模块时，通过方形表决器，可以表决数字信号输出，反馈电路位于表决电路内，采用校验方式诊断潜在故障，同时对输出选择器进行模拟，科学选择模拟信号。
针对安全仪表功能，必须分离逻辑运算器、过程控制系统。
2.2 集散控制系统、紧急停车系统组态设计完成工艺过程中，可以按照实际需求划分组别，在硬件组态控制中，应当充分考虑到各组独立性，同时在输入输出部件，0 引言石油化工领域发展中，为了提升生产安全性与可靠性，需要应用过程控制系统，不仅要满足基础控制功能，还需要满足以下要求：第一，工艺系统存在异常问题时，应当确保其在许可极限状态下，安全稳定运行。
消除隐患后，可以恢复至正常运行状态；第二，确保控制系统运行期间，一旦发生故障问题，不会引发装置停车事故、控制系统失灵事故，保证生产装置运行安全性；第三，控制系统存在工艺异常、设备发生故障、容错功能控制不佳时，必须确保联锁停车程序的安全执行，维护装置与人员安全[1]。
氯化工艺设计自控改造设计方案和对策和对策
1、特别用的术语、符号和代号说明氯化聚乙烯：氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE) 经氯化代替反响制得的高分子资料。
依据构造和用途不一样，氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE) 和弹性体型氯化聚乙烯 (CM) 两大类。
氯化聚乙烯，为饱和高分子资料，外观为白色粉末，无毒无味，拥有优秀的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，拥有优秀的耐油性、阻燃性及着色性能。
韧性优秀 (在一 30 ℃仍有柔韧性 )，与其余高分子资料拥有优秀的相容性，分解温度较高。
本项目产品为树脂型氯化聚乙烯。
2、建设项目概略2.1 设计范围本设计的范围是衡山县天马化工有限责任公司氯化聚乙烯危险工艺自控改造的方案设计。
详细设计范围包含： 10000 吨／年氯化聚乙烯生产装置氯化工段自控改造方案设计。
2.2 项目建设单位内部基本状况衡山县天马化工有限责任公司位于衡山县开云镇，原枣强县马屯镇工业区废弃水暖厂内，厂区西侧 (距离围墙 )6 米处为民用房 (现已无人居住 )。
北侧 300 米处为东方衡强绿色纸业有限公司和枣强兴盛塑料助剂有限公司；南侧距离厂区围墙 8 米处为民用房 (现已无人居住 )，东侧为马路，路东为空地。
公司建立于 2006年 3 月 24 日，属于有限责任公司，经营范围为：加工制作氯化聚乙烯。
拥有一套生产能力年产 10000t 氯化聚乙烯生产装置。
公司技术力量雄厚，厂区占地面积 23000 平方米，法人代表马春玲；现有员工 29 人，此中专职安全管理人员 2人。
负责安全生产管理工作，做好危险化学品的安全生产和管理。
依据《国家安全看管总局对于宣布首批要点看管的危险化工工艺目录的通知》 (安全总管三 [200S]116号)文件的要求。
该公司拜托济南石油化工设计院对氯化聚乙烯危险工艺进行自动化控制及安全联锁技术改造工作，以规范公司的安全生产管理、降低工艺装置的安全风险、防备安全事故的发生，同时增强公司的安全生产基础、提高实质安全水平。
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当热流体的进出口温差较大时，应选择热流体流量F2为操纵变量 当热流体的流量足够大，改变F2控制T11已不灵敏，应选择冷流体流 量F1为操纵变量。
5.5精馏塔的自动控制
目的：利用混合物中各组分不同的挥发度进行组分分离。 特点：变量多且有关联情况，对象通道多，反应缓慢， 内在机理复杂且控制要求较高。 一、控制要求 1、质量指标 保证塔顶或塔底的产品纯度。 2、平稳操作 （1）平均进料量=平均出料量 （2）塔压P应恒定
3、约束条件 气体流速、塔的最高压力以及再沸器的加热温差限 制。
二、精馏塔的干扰因素 1、进料流量F的波动 （1）进料全部为液相 （2）进料全为气相 （3）进料为气相液相混合物 2、进料组分ZF变化 为不可控的干扰。 3、进料温度TF及热焓 QF变化 4、蒸汽加入热量的变化 5、回流量及冷剂量
蒸汽 F ZF TF QF 精 馏 塔
被冷却介质 气氨 被冷却介质
气氨
TC TC
液氨
LS 选择性控制
LC 液氨 TC
LC
(LS)控制:负载敏感
例：
加热器，两侧无相变，冷、热流体都可为操纵变量， 应如何选择？
热流体 F2 T20 冷流体 T21 F1 T10
由热量平衡算式
F2C2（ T20- T21）= F1C1（ T11- T10）
C T11 T11 2 (T20 T21) F2 T10 F1C1 K 放大倍数
载热体放出（吸收）的热量=介质吸收（放出）的热量 Q=G1C1（ T1- T2）= G2C2（ t2- t1） 将Q=KF·△tm代入上式
t2
KFtm t1 G2C2
两侧流体平均温差△tm =[（ T1- T2 ）+（ t2- t1 ）]／2
一般是通过改变平均温差△tm来控制换热器出口温度。
由泵的特性知，Q与管路阻力无关， 只与转速有关，故不能在出口处直 接安装调节阀调节阻力，否则会造 成泵损的后果。 控制方案：由公式：Q=60nFs 得出 1、改变原动机转速 2、改变冲程 3、控制泵的出口旁路
H
n1＞n2
n2 n1
Q
FC
FC
原动机 原动机
蒸汽
蒸汽
三、压气机的控制方案
往复式 离心式 控制方案： 1、直接节流（即直接在进口或出口处安装调节阀） 出口节流：类似于离心泵 （出口风压较小时采用） 进口节流：吸入阻力↑ （出口风压较大时采用） 进口压力↓ 输出压力↓ 2、旁路控制 3、改变转速n 真空泵 鼓风机 压缩机
自控功能代号： I——指示 J——记录 L——联锁
例如：
FIC 101
C——控制 X——信号 A——报警
Q——累积 T——调节 R——人工遥控
表示将位号为101的流量信号引入计算机自控系统，显示并控制该值。 表示在设备附近就地加装仪表显示温度101，而不引入计算机自控系统。
TI 101
5.2 化工流程自控控制的一些基本概念
5.4 传热设备的自动控制
种类： 换热器、再沸器、冷凝器、加热器
载热 体 G1 T1
传热的目的： 1、使工艺介质达到规定的温度 2、在工艺过程中加入或除去一定的热量 3、用以改变物料的相态 TC 4、回收热量 一、两侧均无相变化的换热器控制方案 1、控制载热体流量 热量平衡算式
t2
G2 t1 T2
①、提高关键工艺参数的操作精度，从而提高产品质量或收率； ②、保证化工流程安全、稳定的运行； ③、对间歇过程，还可减少批间差异，保证产品质量的稳定性和重复性； ④、降低工人的劳动强度，减少人为因素对化工生产过程的影响；
化工流程中经常需要控制的部分工艺变量（参数）：
温度 液位 压力 流量
搅拌转速
PH值 浊度、粘度、各种组份浓度
适用于塔顶采用空气冷却器及回流量需要精确控制的场合。
5.6 化学反应器的自动控制
釜式反应器的温度自动控制 釜温与夹套温度串级 冷剂压力稳定，温度波动 釜温与冷剂流量串级 冷剂压力（流量）波动
冷剂 或热剂 TC T 1C TC TFC 2C
回流
冷却剂
q回
塔顶产品
q蒸
三、控制方案 1、提馏段温控 （1）塔底出料成分要求较高 （2）进料全为液相 （3）操作回流比较大 主控系统： 被控变量为提馏段温度， 操纵变量为再沸器加热量。 辅助控制： 2、精馏段温控 主控系统： 控制精馏段温度， 操纵变量为回流量。 辅助控制：
PC
LC
FC FC TC
计算机自动控制系统
计算机控制装置 动作机构（自控阀门）
化工流程自控仪表的一些图形符号：
序号 1 2 3 名称 变送器 就地安装仪表 机组盘装仪表 符号 序号 4 5 6 名称 控制室仪 表 孔板流量 计 转子流量 计 符号
自控参量代号： T——温度 L——物位 A——分析 F——流量 C——浓度 V——黏度 P——压力或真空度 pH——氢离子浓度 M——搅拌转速
自动控制术语
1、被控对象（被控过程、被控设备）
定义：需要实现自动控制的生产流程（过程）或设备。例子中，被控对象就 是换热器。
2、被控变量（被控参数）
定义：被控对象中需要保持规定数值的物理量。例子中，热流股的温度。
3、控制变量（操纵变量）
定义：受执行装置（自控阀门）操纵，用来使被控变量保持在设定值 的某个物理量。例子中，加热蒸汽的流量。
塔板
不同压力的情况如图 52和65块板上温度虽然变化，但温差维 持在2.8度左右。此时温差的变化只受组 分的纯度影响，消除了压力的微小波动 影响。 2、检测点的选取 一个放在塔顶（或塔底）附近塔板上 一个放在灵敏板附近 3、存在问题
52 65 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ℃ 苯-甲苯-二甲苯分离
两者之差△T 作为被控变量
4、干扰变量（扰动变量）
定义：除控制变量以外，作用于被控对象，并可能引起被控变量发生变化 的一些物理量。例子中，加热蒸汽的压力（温度）、冷流股的流量及温度。
5、设定值与控制精度
设定值－－－被控变量的工艺规定值。 控制精度－－－设定值允许的波动范围。 例子中，热流股的温度要求控制在80±1℃。 80℃就是被控变量的设定值， ±1℃就是对热流股温度的控制精度要求。
（3）不能克服进料组分变化和负荷变化引起的塔板压降变化。 3、温差差值（双温差）控制 温差除受组分纯度影响外，还受负荷变化引起的压降变化影响， 而后者的影响同时作用于精馏和提镏段，故将两温差相减即可补 偿此影响。 4、新型控制 （1）内回流控制
定义：精馏段上一层塔板向下一层板流动的液体流量 控制要求：内回流恒定，进料变化时内回流应随之变化，且蒸汽量应随之变化。 相关因素 外回流LR的流量，内回流=LR+△L， 当塔顶蒸汽温度与外回流温度相同时，内回流=LR
Q3 Q1 Q2
Q
2、控制泵的转速n n1＞n2 转速n↑ →压头H ↑ → 流量Q ↑ 优点：不需控制阀，不存在阀的 压头，机械效率高。 缺点：实施复杂 3、控制泵的出口旁路 优点：阀口可较小，调节方便。 缺点：旁路部分耗能于控制阀， 故机械效率低。
H
n1 n2
C1 C2
Q2 Q1 Q FC
二、往复泵的控制方案
第五部分
化工设计中的自控流程
2016年05月· 武汉
目录
5.1 化工流程的自动控制 5.2 化工流程自控控制的一些基本概念 5.3 流体输送设备的控制方案 5.4 传热设备的自动控制 5.5 精馏塔的自动控制 5.6 化学反应器的自动控制
5.1化工流程的自动控制(PFD设计)
仪表和计算机自动控制系统在化工过程中发挥着重要作用。 强化化工流程的自动控制，是化工生产过程的发展趋势和方向。 化工流程自动化控制的优点：
TC
载热体
TC
被加热 流体
蒸汽
控制阀门较大
凝液
2、控制加热器的有效换热面积
蒸汽
控制缓慢
改善途径：
可选用较小的控制阀门
蒸汽
温度---液位串级控制 温度---流量串级控制
FC
T化的冷却器自动控制 常用的冷却剂： 液氨、乙烯、丙烯 控制方案： 1、控制冷却剂的流量 2、温度与液位串级控制
人工控制
对一个化工流程进行控制
仪表和计算机控制（自动控制）
自动控制是在人工控制的基础上发展而来的，由检测仪表、 计算机装置、自控阀门组成的自动控制系统分别代替人的眼睛观 察、大脑判断决策、手动操作。
计算机自动控制系统示意图
化工过程（或化工设备） （物理量） 一次仪表 执行机构 （自控阀门） 二次仪表 （变送器） 4～20mA 0～5V 计算机控制装置 仪表（一次和二次仪表） 计算机主机（硬件、软件） A/D、D/A（模入、模出） 控制软件（平台软件及二次开 发的控制应用软件）
TC
LC
例
采用提馏段温控
进料波动且不可控
进料 FC TC 精 馏 塔
如蒸汽压力波动 可采用前馈—串级控制方案 保持塔底温度恒定 特点： 塔顶或塔底温度控制，简单易行， 但产品纯度较高时，各塔板间温差 很小，故测温元件的灵敏度要求较 蒸汽 高，且不能克服压力，杂质的干扰。 温差控制
1、目的： 克服压力波动引起的温度变化。当压力波动 引起各板上温度方向一致时，两板间温差变化不大
载热体 载热体
如果载热体压力不稳定可用串级控制 2、控制载热体旁路流量 当载热体流量不允许变动时 注意 不用三通阀进行合流或分流控制， 用阀控制旁路和载热体都是不合理的。
TC
TC
FC 旁路 G2 t2 t1
3、控制被加热流体自身流量 4、控制被加热流体自身流量的旁路 当加热流体流量不允许变动时 二、载热体进行冷凝的加热器自动控制 1、控制蒸汽流量 蒸汽压力恒定： 蒸汽压力变化： 反应快 简单控制 串级控制
一、离心泵
目的：将排出流量稳定在一定值上。 控制方案： 1、控制泵的出口阀门开度 阀门开度↑→ 管路阻力↓→ 流量↑ →压头↓ 泵的流量特性曲线：A 管路特性曲线：1、 2、3 注意：不能将控制阀装在泵的吸入管线上 特点： 简单可行，应用广泛。但小流量时效率低， 故要求排出量>=30%正常值。