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采用面向对象技术实现精馏过程控制系统

马骏  
【摘要】:计算机控制系统是利用计算机完成对工业过程的监测与控制。从20世纪四十年代发展起来的古典控制理论,到80年代广泛应用的分布式计算机控制系统(DCS)、可编程序控制器(PLC)等,再到现在研究很活跃的模糊控制、人工神经网络,工业过程自动控制发展非常迅速,而且对计算机的应用与依赖也越来越多。 化工生产具有生产规模大、生产过程连续化程度高的特点,是国家的重要基础支柱产业, 其发展水平直接影响和制约着整个国民经济的发展。精馏单元操作是目前工业中应用最广的化工分离技术,具有相当成熟的工程设计经验和一定的基础理论知识。精馏操作处理量大、连续化程度高、操作简便,但同时也是能耗较大的生产过程。加强精馏过程控制的研究与应用必将对工业技术的发展产生深远的影响 随着工业技术的发展和科学水平的进步,多学科的交叉渗透和多种技术的综合应用越来越受到科学研究和工业应用的重视。但由于精馏过程控制自身的复杂性和对多学科知识的需求,以及人才知识结构的限制,致使研究开发和教学单位过程控制软件系统的应用基本上处于仿真验证和演示阶段。在此背景下,我们开发了一套涉及计算机科学、化学工程、机械制造及自动控制等多个学科知识的精馏塔过程控制系统实验装置。以期能够促进计算机软件系统在过程控制的教学和研究中的应用。 本文对此装置的各方面机理作了全面的论述,并对具体实验装置设计与实现以及装置自动控制方案的设置与实施作出了较详细的描述。针对计算机科学在装置中的应用,阐述了装置数学模型的选择、简化以及求解过程。介绍了应用面向对象技术对整个精馏过程控制系统软件的分析与设计。


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