主变量提馏段温度的PID串级控制详解

简介：
本文详细解析了在化工过程中，主变量提馏段温度采用PID串级控制策略的原理与应用技巧，旨在提高过程控制系统的稳定性和效率。 主变量为提馏段温度，在串级控制系统设计中选择蒸汽流量作为副变量能够有效应对气源压力或冷凝压力变化的干扰；然而对于其他类型干扰的作用效果不明显。 若将加热蒸汽的压力选作副变量，则该系统能更好地包含再沸器热交换的时间常数，从而提高系统的运行频率。但这一方法无法确保蒸汽流量保持恒定不变。 在工艺介质气相流量作为副变量的情况下，此方案能够把再沸器液位、温度及传热系数等变化因素纳入到副回路中，虽然可以缓解蒸汽气源压力波动的影响，但是反应速度较慢。 实际应用串级控制系统时选择合适的副变量需要综合考虑工艺合理性和经济性的要求。例如，在精馏塔底质量指标控制的应用场景下，可以根据上述原则设计相应的控制方案（具体示意图未展示）。 中间变量包括加热蒸汽流量、加热蒸汽压力以及再沸器气相回流量。 FT101：用于测量 FC101-1：表示调节阀 PT101：代表温度传感器 PC101-2：指示压力控制器 FT102和FC102-3分别表示第二个流量计与调节装置，而TC和TT则指代特定的控制及温度测量设备。