第52卷第5期 2016年10月
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
Vol.52,No,5 October，2016
积分分离PID算法在丙酮废液处理系统中的应用
王流青，倪伟
（淮阴工学院自动化学院，江苏淮安223003)
摘要：基于丙酮废减处理系统中温度控制系统具有参数时变、控制难度大以及稳定性低的特点，采用积分分离PID控制算法，设计了基于PLC的温度控制系统，并运用Matlab软件提供的Simulink工具箱对所设计的温度控制系统进行伤真调试，调试
结果表明：该设计消除了系统稳态误差，提高了控制精度并有效地增强了系统的稳定性。关键词：丙酮度液处理系统积分分离PID算法可编程控制器Matlab软件
中图分类号：TP273
文献标志码：B
文章编号：10077324(2016)05-0037-04
Application of Integral Separation PID Algorithm in Acetone Waste Liquid Treatment System
WangLiuqing,NiWei
(College of automation,Huaiyin Institute of Technology, Huaian, 223003, China)
Abstracts: Based on characteristics of parameters time-varying, difficult to control and low stability for temperature control system in acetone waste liquid treatment system, temperature control system based on integral separation PID control algorithm is designed with application of Integral Separation PID control Algorith. Simulation test is conducted for designed temperature control system with simulink toolbox provided by Matlab software.The results show the system can be applied to eliminate system steady-state error, improve control precision and efficiently enhance system stability.
Key words: acetone waste treatment system; integral separation PID algorithm; PLC; Matlab software
丙酮废液处理系统在现代工业生产中被广泛研究和应用。丙酮废液精馏过程中温度的控制是重中之重，一般丙酮废液精馏系统的温度控制采用传统的PID控制方法，该方法在特定的使用情况下具有良好的控制效果，但系统在启动、结束或大幅度调整设定值时，系统输出大的偏差会造成积分积累，引起系统较大的超调，甚至会引发较大的震荡，这在实际运行中是不允许的(-]。为实现丙酮废液处理系统的精确控制和调节的要求，提高控制系统的控制质量，笔者采用积分分离PID控制方法结合S7-300PLC设计丙酮废液精馏过程的温度控制系统，既具有实现方便、编程简单、控制灵活和超调量小的特点，又能有效地改善控制精度和响应时间[3]。
1系统工艺流程
丙酮废液处理系统工艺流程如图1所示，废液通过进料泵P101经原料预热器E101送到丙酮精馏塔T101，精馏塔塔顶馏出物通过塔顶冷凝器 E103，冷却部分导人回流罐V103，气体部分送至尾气冷凝器E105，回流罐中一部分回流液通过
万方数据
SV110调节阀送回塔顶实现对塔顶温度的控制，另一部分经过塔顶冷却器E106冷却后送至丙酮储罐V104，其中丙酮精馏塔T101塔底温度由再沸器E104结合导热油SV102调节阀进行控制。
2
温度控制系统基本结构
系统主要控制参数包括进料温度、进料流量、
塔顶温度、塔釜温度、成品冷却温度、塔顶冷凝温度、尾气冷凝温度等，其中精馏塔塔釜温度与塔顶温度是直接影响丙酮产品纯度的关键参数[*5]。限于篇幅，笔者仅对塔釜温度控制加以介绍。由于丙酮精馏过程温度的滞后时间常数和惯性时间常数均较大，采用单独的单回路回馈控制容易引起系统的较大震荡，因而此处采用串级控制，如图2所示[6]。图2中：主控参数为塔釜温度，以副调节器
稿件收到日期：2016-05-01，修改稿收到日期：2016-07-22 作者简介：王流青（1991--），男，江苏扬州人，现就读于准朗工学院，在读研究生，主要从事化工过程自动化方向的研究工作。