[发明专利]一种碳纤维生产聚合反应控制装置及方法

权利要求书

1.一种碳纤维生产聚合反应控制装置，其特征在于，包括DCS控制系统(10)、由DCS控制系统(10)控制动作的进料机构(20)和温度调节机构(30)；所述温度调节机构(30)包括：温度三通调节阀V3、分别安装在两路循环水路上的温度调节阀V1和V2、分别安装在两路冷却水路上的温度调节阀V4和流量调节阀V5；V1、V2和V4所调节的水路混合后一方面直接进入到反应釜(40)外的温度调节夹层，另一方面流入到V3的一个入口；V5所调节的水路流入到V3的另一个入口；经V3混合后水路流入反应釜(40)外的温度调节夹层；所述DCS控制系统(10)内设置有用于控制V2、V3和V4开度的混合调节模块(11)；

所述进料机构(20)包括对应每种物料的物料管(21)、控制每条物料管(21)进料量的进料执行机构(22)、安装在每条物料管(21)上的两个流量计(23)；所述DCS控制系统(10)内对应每条物料管(21)内设置有控制其进料执行机构(22)进料量的进料PID控制模块(15)；每条物料管(21)的进料PID控制模块(15)的输入信号为该条物料管(21)上实时测量值大的流量计(23)的信号；所述DCS控制系统(10)设置有偏差比模块(12)，所述偏差比模块(12)用于实时接收每条物料管(21)上的流量计(23)的偏差比；当任何一条物料管(21)的偏差比大于设定值时，偏差比模块(12)控制所述进料执行机构(22)停止进料并报警；所述DCS控制系统(10)还设置有温度PID控制模块(13)和模糊控制模块(14)，所述温度PID控制模块(13)配置用于在聚合反应的恒温阶段通过控制V1的开度保持反应釜(40)内温度的稳定；所述模糊控制模块(14)配置用于在聚合反应的恒压阶段通过控制V1的开度保持反应釜(40)内的压力的稳定。

2.一种使用权利要求1所述的碳纤维生产聚合反应控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所有仪表复位；

控制进料机构(20)往反应釜(40)内加料至设定值；

按设定开度打开温度调节阀V1、V2和V4，温度三通调节阀V3和流量调节阀V5；

通过混合调节模块(11)调节V2和V4的开度直至反应釜(40)内的温度稳定上升至第一设定温度；

停止混合调节模块(11)对V2和V4的控制，通过温度PID控制模块(13)使得温度稳定在第一设定温度；计算第一设定温度的稳定时间；

当第一设定温度稳定时间达到设定的n小时的时候，通过混合调节模块(11)调节V3的开度直至反应釜(40)内的温度稳定上升至第二设定温度；

停止混合调节模块(11)对V3的开度调节；通过温度PID控制模块(13)使得温度稳定在第二设定温度；累计第二设定温度的稳定时间；

当第二设定温度稳定时间达到设定的m小时的时候，关闭V2、V3、V4、V5；

通过调节V1的开度使得反应釜(40)内的压力稳定z小时；

关闭V1，反应结束。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制进料机构(20)往反应釜(40)内加料至设定值具体包括以下步骤：

实时接收各条物料管(21)上的两个流量计(23)的信号；

通过与各条物料管(21)对应的偏差比模块(12)确定所有物料管(21)上的两个流量计(23)的偏差比；

判断是否有物料管(21)上的偏差比是否大于设定值，若是发出故障报警、关闭所有进料执行机构(22)，人工故障处理和复位；若否则判断各条物料管(21)上的进料总量是否达到设定值；

当物料管(21)上的进料总量达到设定值时关闭该物料管(21)上的进料执行机构(22)。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制进料机构往反应釜内加料至设定值还包括以下步骤：

根据各条物料管(21)的偏差比确定实时测量值大的计量信号，并将大的计量信号作为对应物料管的进料PID控制模块(15)的输入信号；

通过每条物料管的进料PID控制模块(15)实时控制相应的进料执行机构(22)的开度。