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毕业设计-2#炉炼焦生产过程自动控制工程设计，共36页，20070字，附设计图纸、任务书、文献综述
毕业设计（论文）目的和要求：
毕业设计的主要目的是培养和训练学生综合运用所学知识独立处理控制设计和实施中技术问题的能力。毕业设计环节要求学生完成以下任务：
1、了解炼焦生产工艺，掌握1#炉或2#炉炼焦工段的工艺流程及测控方法。
2、使用国家最新化工行业设计标准、规范进行设计。掌握自控工程设计施工图设计的全过程。
3、查阅翻译综合分析各种文献资料，进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证。
4、设计计算以手算、电算相结合，要求设计思路新颖、计算数据准确、可靠、且正确掌握计算机操作
和专业软件使用。
5、采用CAD绘制所设计的工程图纸。
6、毕业设计全部工作由设计者独立完成。
毕业设计（论文）主要内容：
1、1#炉或2#炉炼焦生产工艺流程及控制方案设计。
2、建立被控对象的数学模型，评述对象特点。
3、煤气流量孔板的计算，控制阀开度验算。
4、自动化装置选型，编制仪表数据表、综合材料表。
5、绘制仪表回路图、外部信号系统连接图、
6、绘制仪表位置及桥架平面敷设图。
7、编制设计说明书。
学生应交出的设计文件（论文）：
1、设计说明书一份。
2、1#焦炉或2#焦炉生产工艺管道仪表流程图不少于1张（A2）;
仪表数据表不少于8张（A4）;
仪表回路图不少于8张（A4）;
外部信号系统连接图不少于2张（A4）；
仪表位置及桥架平面敷设图不少于1张（A1）；
3、相关题目中文文献综述一篇，译文一篇。

摘要
工程设计是工程建设过程中一个很重要的环节，2#炉炼焦生产过程自动控制系统工程设计是本次的设计内容，集气管压力稳定是焦炉生产中所极力追求的一个指标, 稳定的集气管压力, 不仅能延长炉体使用寿命, 减少冒烟冒火, 改善生产作业环境, 更重要的是能提高煤气质量, 减少煤气散失, 具有非常大的综合经济效益。因此把集气管的压力控制系统做为一个子系统来考虑。
以前焦炉集气管控制系统采用PID 单回路DCS 控制系统，PID 单回路调节手段（或手动调节）无法实现解耦。收集气体压力稳定，有利于延长焦炉的生命时间，消耗较少的能源和减少污染。然而，因为控制压力系统是一个时变，强烈间的耦合和不安的非线性多变量系统，所以很难稳定控制常规的压力。在本设计中，采用前馈控制的PID控制和专家控制的系统来控制集气管的压力，它具有简单，可靠，灵活和在抗干扰方面充分利用各种优势。该混合控制系统已被应用在集气管压力控制方面。
本设计的内容包括：集气管压力的控制，回炉煤气总管压力的控制，各种仪表的选型，控制室的平面布置图，仪表位置及桥架平面敷设图，仪表回路图，煤气流量计算，控制阀的开度验算。
关键词：工程设计，焦炉，集气管，PID控制，专家系统

目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 炼焦工艺流程 1
1.2 主要工艺设备简介 2
1.2.1 焦炉简介 2
1.2.2 熄焦车（或干法熄焦装置） 2
1.2.3 配煤槽简介 2
1.2.4 粉碎机简介 3
1.3 现阶段炼焦行业的先进技术 3
1.4 本次设计的主要内容 3
2 2#炉炼焦生产过程自动控制系统工程设计 4
2.1 设计依据及思想 4
2.2 设计范围 4
2.3 设计标准 4
2.4 自动化水平 5
2.5 仪表安装与防护 5
2.6 设计中的一些说明 5
2.6.1 仪表采购说明 5
2.6.2 施工范围说明 5
2.6.3 仪表施工安装说明 5
3 控制方案确定 7
3.1 控制方案的确定方法及要求 7
3.2 控制方案的确定 8
3.2.1 集气管压力的控制方案 9
3.2.2 回炉煤气总管压力的控制方案 10
4 仪表选型及计算 12
4.1 控制阀计算 12
4.1.1 计算方法 12
4.1.2 集气管控制阀开度的验算 17
4.1.3 回炉煤气控制阀的验算 17
4.2 节流装置的计算（孔板） 18
4.2.1 孔板计算 18
4.2.2 节流装置的工作原理 18
4.2.3 回炉煤气孔板计算 19
4.3 仪表选型 19
4.3.1 压力变送器选型 19
4.3.2 流量变送器选型 20
4.3.3 温度变送器选型 20
4.3.4 温度测量元件选型 20
4.3.5 氨水流量的测量 21
4.3.6 执行机构的选型 21
4.4 DCS装置 22
5 工程预算 23
5.1 仪表设备费 23
5.2 施工工程费和材料费 23
5.3 自动控制系统 23
6 控制室设计及规定 24
6.1 控制室的位置 24
6..2 控制室的布局和面积 24
6.2.1 控制室布局 24
6.2.2控制室的面积 24
6.3 环境条件 24
6.4 建筑要求 25
6.5 采光与照明 26
6.6 采暖、通风和空气调节 26
6.7 进线方式和室内电缆敷设 27
6.8 设备的安装固定 27
6.9 供电和接地 27
6.10 安全保护 27
6.11 通讯 28
结束语 29
致谢 31
参考文献 32