羰基鐵電熱分解器溫度控制系統(tǒng)研究.pdf

1、羰基鐵分解器作為分解裝置的核心部分，分解器溫度的控制效果在很大程度上影響著整個(gè)分解裝置的正常運(yùn)行，分解裝置介于蒸發(fā)裝置和收集裝置兩者之間，其目的是把從蒸發(fā)裝置過(guò)來(lái)的氣態(tài)五羰基鐵分解成羰基鐵粉末，其中，可以通過(guò)控制羰基鐵分解器的溫度來(lái)控制羰基鐵粉工藝要求和分解速率。若分解器溫度不能控制在理想的范圍內(nèi)，不僅影響本身的分解速率，也會(huì)影響羰基鐵粉的粒度大小，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)羰基鐵設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行。羰基鐵在反應(yīng)容器中進(jìn)行分解反應(yīng)時(shí)，經(jīng)蒸發(fā)器過(guò)來(lái)的5-

2、羰基鐵在分解爐中分解的溫度和蒸發(fā)過(guò)來(lái)的5-羰基鐵氣體流量發(fā)生變化時(shí)，分解得到的鐵粉顆粒粒度以及產(chǎn)品中碳元素的含量都會(huì)受到影響，從而影響其特性，因此，如何更好實(shí)現(xiàn)分解器溫度控制是當(dāng)前研究重點(diǎn)，其關(guān)鍵在于對(duì)新的控制算法的應(yīng)用研究。
　　首先，對(duì)分解裝置的工作原理進(jìn)行介紹，使用能量分析法構(gòu)建其數(shù)學(xué)模型，依據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系式給出狀態(tài)量與過(guò)程量之間的變化規(guī)律，以便深入的分析和研究分解器溫度系統(tǒng)的變化過(guò)程。
　　其次，建立分解裝置溫度系統(tǒng)的控

3、制方案，把分解器的加熱器電壓作為操縱量、分解器爐內(nèi)溫度作為被控變量，5-羰基鐵流量選作擾動(dòng)變量，完成對(duì)分解器內(nèi)溫度的控制。經(jīng)過(guò)對(duì)分解器分解羰基鐵過(guò)程的分析，可把被控對(duì)象看作一個(gè)具有非線性、滯后性以及隨機(jī)干擾性的控制對(duì)象，分析羰基鐵分解器的原理和結(jié)構(gòu)，對(duì)它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，構(gòu)建相匹配的數(shù)學(xué)模型，著重分析羰基鐵分解爐溫度對(duì)產(chǎn)品性能的影響。
　　再次，研究所使用的控制算法基本原理，依據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用模擬仿真軟件驗(yàn)證不同控制策略

4、在羰基鐵分解爐溫度控制中的可行性以及有效性，對(duì)模糊PID控制參數(shù)實(shí)行同步調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成分解爐高效控制。
　　最后，詳細(xì)介紹集散控制系統(tǒng)(DCS)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理，在其基礎(chǔ)之上，為本課題配置相應(yīng)的合適硬件和軟件，組建羰基鐵分解器溫度系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，完成對(duì)羰基鐵溫控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。
　　本課題完成了對(duì)羰基鐵分解器溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，運(yùn)用模糊PID控制器實(shí)現(xiàn)了在線仿真實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)PID控制算法、模糊控制算法相比，本課