郭 帆

(西安科技大学电气与控制工程学院，西安 710054)

蒸发器是一类有相变的典型换热装置，在过程工业中广泛应用于浓缩及提纯等工艺。蒸发器通过加热，向稀液提供蒸发所需要的热量，使稀液浓缩或者从稀液中析出物质，以确保最终产品的产量和质量。对蒸发器控制的准确性和灵活性，直接关系到被加热液体的合格率和产量。笔者采用SIMATIC PCS7控制系统对蒸发器进行控制，实现了换热过程的自动控制。

1 蒸发器工艺简述①

蒸发器的工艺流程如图1所示。

图1 蒸发器的工艺流程

待浓缩的稀液由蒸发器上部进入蒸发器E1201，吸收由蒸发器中部通入的过热蒸汽提供的热量进行浓缩过程，完成后，稀液中的水分变成二次蒸汽从蒸发器顶部排出，浓缩液从蒸发器底部排出。稀液流量为FT1201，稀液流量管线上设调节阀V1201。满足工艺要求的过热蒸汽由蒸发器中部通入蒸发器夹套，过热蒸汽压力为3.8MPa、温度为450℃、流量为FT1105。过热蒸汽管线上设调节阀V1105。经过换热后的过热蒸汽变为冷凝水排出。二次蒸汽流量为FT1203，二次蒸汽流量管线上设调节阀V1203。浓缩液流量为FT1202，浓缩液流量管线上设调节阀V1202。蒸发器为真空操作，蒸发器压力为PT1201、温度为TT1201、液位为LT1201。

2 PCS7的系统结构

SIMATIC PCS7过程控制系统是西门子公司在TELEPERM系列集散系统和S7系列可编程控制器的基础上，研制开发的新型DCS控制系统。PCS7将传统的DCS与PLC控制系统的优点相结合，是面向所有过程控制应用场合的先进过程控制系统。PCS7基于全集成自动化系列的模块化硬件和软件部件，可进行无缝扩展和改进，可以根据需要选用不同的功能组件进行系统组态。……