PID算法在酒精精餾塔中控制的實現

邸書玉 遲環宇

摘 要：主要介紹了酒精精餾的控制原理和方法，就如何運用PID調節控制，實現一種穩定性高、超調量小的酒精精餾塔溫度控制進行了闡述，利用STEP 7軟件對控制系統進行編程設計，并給出了工程的初值選取方法和系統運行效果。

關鍵詞：PID;PLC;精餾塔控制

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）34-0066-03

The Realization of PID Algorithm in Alcohol Distillation Tower Control

DI Shuyu1 CHI Huanyu2

（1. School of Information and Control Engineering， JiLin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin 132022;2.Jihua Group Instrument Co.， Ltd.，Jilin Jilin 132022）

Abstract： This paper mainly introduced the control principle and method of alcohol distillation. It expounded how to use PID control to realize the temperature control of alcohol distillation tower with high stability and small overshoot. The control system was programmed with step 7 software， and the initial value selection method and system operation effect were given.

Keywords： PID;PLC; alcohol distillation tower control

蒸餾是酒精生產過程中的一道關鍵工序。酒精精餾塔是酒精蒸餾生產過程中的關鍵設備，精餾塔的控制好壞直接影響產品質量、產量和能量消耗。影響精餾塔運行的因素較多，各變量之間相互關聯，交叉耦合，工藝控制復雜。要使蒸餾過程達到物料、熱量平衡，做到進醪穩，成品酒穩，就需要控制好標志塔正常運行的主要工藝參數：蒸汽壓力、精塔頂溫、中溫、冷凝器酒氣溫度、塔底液位。因此，選擇正確的PID控制方案，進行合理的變量配對至關重要。

1 工藝簡介

精餾過程是通過反復的氣化與冷凝，使混合物料的各組圖組分分離，分別達到規定的純度，即從塔頂分離出揮發度較大的關鍵組分，從塔底分離出揮發度較小的關鍵組分[1]。塔頂、塔中和塔底溫度的控制對分餾的效果有最直接的影響，塔底溫度高、塔頂溫度低時，酒精會蒸發，反之則會形成釜殘，物料能量損失大，不利于節能。

酒精蒸餾流程為：發酵后的成熟醪用往復泵自醪池須經預熱器進入粗塔頂部。在粗塔底部用加熱蒸汽加熱，塔底排出酒糟。粗酒精蒸汽經塔頂部排出后進入精塔底部，在脫水塔底部通入加熱蒸汽，把酒精廢水脫盡，然后自脫水塔底部排出。……