焦化炉温度控制系统设计.docx

焦化炉温度控制系统设计.docx

《焦化炉温度控制系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焦化炉温度控制系统设计.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

焦化炉温度控制系统设计

摘要

延迟焦化只是在短时间内加热到焦化反应所需温度，控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应，而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应，“延迟焦化”也正是因此得名。

由于延迟焦化具有投资少，操作费用低，转化深度高等优点，延迟焦化已发展成为渣油轻质化最主要的加工方法之一。

因此，在目前我国资金紧张，轻油产品尤其是柴汽比供需矛盾突出的情况下，延迟焦化是解决这一矛盾的较理想的手段之一。

在充分调研了我国焦化炉温度控制系统发展情况的基础上，本文对焦化炉的特点以及其控制系统的设计要求进行了详细的分析。

根据延迟焦化装置焦化炉的工艺要求，系统采用德国西门子（SIEMENS）公司的可编程控制器（PLC）S7一300和台湾研华工控机，组成先进、实用、可靠的自动调节控制系统。

由一次仪表采集的各种过程变量送入PLC，再由PLC根据设定控制方式和控制目标值分别驱动相应的执行机构，调节过程变量，实现对各点的温度、压力、流量的调节控制。

操作人员通过键盘或鼠标与工控机进行人机对话，设定炉子的各项热工参数，计算机根据人工设定的参数进行操作。

整个生产过程中将流量、压力、温度等参数送工控机处理，并在显示屏上显示。

该系统具有硬件成本低，控温精度较高，可靠性好，抗干扰能力强等特点。

关键词：

延迟焦化；加热炉；焦炭塔；自动调节控制系统

1绪论

1.1延迟焦化意义

焦化炉已经广泛应用到工业产中，它的种类非常多，例如煤炭焦化炉，炼钢焦化炉以及炼油焦化炉。

结合石油大学特点我决定以延迟焦化炉为研究对象。

延迟焦化是一种热裂化工艺。

其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。

所用装置可进行循环操作，即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油，且在装置中停留时间较长。

其优点是可提高轻质油的收率和脱碳效率。

有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高的优点。

延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温（约500℃）进行深度的热裂化和缩合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油、和焦炭的技术。

1.2延迟焦化装置的发展状况

从20世纪60年代自主研发第1套延迟焦化装置以来，我国延迟焦化技术和装置建设得到了较快的发展，延迟焦化能力已跃居世界第2。

特别是20世纪90年代以来，延迟焦化更是得到了飞速的发展，国内最大的1.6Mt/a延迟焦化装置在中国石化扬子石油化工股份有限公司投产，表明我国延迟焦化技术已经取得了长足的进步。

我国延迟焦化装置主要分布在中国石油和中国石化两大集团，截止到2007年12月，两大集团已投产延迟焦化装置42套，总加工能力约45.45Mt/a，仅1999～2007年，延迟焦化能力净增24.82Mt，使我国延迟焦化能力占原油加工能力的比例达到了14％以上。

延迟焦化装置已经成为我国最重要的渣油深度加工装置，在充分利用原油资源、提高轻质油收率方面发挥了巨大作用。

大型化是世界石油化工的必然发展趋势，大型化的优点为在充分利用资源条件下，以最低的投资和操作成本获取最大经济效益。

延迟焦化装置也不例外。

延迟焦化的大型化包括装置规模的大型化和焦炭塔的大型化。

延迟焦化装置大型化之所以成为1种世界性的趋势，是因为大型化具有明显的投资省、劳动生产率高和生产费用低的优越性。

20世纪80年代初期，世界上最大的延迟焦化装置是美国Chevron公司的Pascagoula炼油装置，加工能力为3.01Mt/a，采用“三炉六塔”流程。

1993年装置进行了改造，现该装置处理能力已达4.28Mt/a。

最近，Lummus公司承担一项目的设计，经第1阶段工作后，装置处理能力为6.82Mt/a，据该公司介绍，该装置可处理接近9.90Mt/a的新鲜原料。

较大的焦炭塔的设计和操作能减少因配合特殊渣油加工所需要的焦炭塔个数，显著提高投资效益。

自20世纪30年代以来，焦炭塔尺寸一直在加大。

1930年时焦炭塔直径3m，80年代后一般为8.2m左右。

目前，焦炭塔的标准直径为8.2～8.5m，直径为9.4m的焦炭塔也已经投入应用。

2000年以前，我国延迟焦化装置焦炭塔的最大直径仅为6.1m。

2000年中国石化上海石油化工股份有限公司第1套直径为8.4m焦炭塔投产，2004年以后，我国有24台直径在8.4m及以上的焦炭塔。

2004年投产的扬子石化1.60Mt/a延迟焦化装置塔径为9.4m，是目前世界上已投产的直径最大的焦炭塔。

1.3国内延迟焦化装置存在的问题以及技术要求

国内的延迟焦化技术虽然取得了一定的进步，但和世界先进水平的装置还存在一定的差距，主要体现在4个方面。

（1）焦炭产率高：

国外焦炭产率与原料残炭比值一般为1.3，中国石油高达1.73，焦炭产率高3%～4%以上，多产焦炭400kt/a，影响轻油收率。

（2）生焦周期长：

国内仍采用24h生焦循环周期，处理量比国外低约15%～20%。

国外多数采用16～18h生焦循环周期。

（3）循环比偏高：

国内大部分装置循环比超过了0.3，国外一般在0.1以下。

（4）装置能耗偏高

随着原油重质化、劣质化和我国原油进口依存度的提高，延迟焦化工艺仍将是我国重油加工的主要途径。

延迟焦化仍是重油深度加工的主要装置，延迟焦化装置发展趋势是大型化、高效化、清洁化。

我国延迟焦化技术需要解决装置的生焦周期长、焦炭产率高、能耗高等问题。

2延迟焦化装置工艺流程

2.1延迟焦化装置主要设备

2.1.1加热炉

加热炉是延迟焦化工艺中的关键设备,燃料在炉膛内燃烧所产生的高温火焰和烟气作为热源通过炉管管壁来加热炉管中流动的重质油,使其达到工艺所需的温度。

但如果由于设计或操作不当而使炉温局部过高,就会发生炉管内流体结焦、炉管烧穿等事故,迫使装置停工检修;反之,如果由于设计或操作不当而使炉温过低或局部过低,管内的流体就达不到所需的反应温度。

所以这是本次毕设解决的重点。

图2.1所示。

图2.1加热炉系统流程图

2.1.2焦炭塔

延迟焦化装置中，渣油等原料在焦炭塔中进行热裂化反应，产生气体、液体产品和石油焦，因此焦碳塔是延迟焦化最重要的设备之一。

焦碳塔工艺特点是要求塔内保持适宜气相流速，空塔线速过高将导致焦粉带出，易使主分馏塔底和加热炉管提前结焦。

焦炭塔直径根据空塔线速确定。

国内焦炭塔直径过去多为5.4m，20世纪80年代国外开始设计直径为8.4m以上的焦炭塔。

焦炭塔高度按照每周期的生焦量确定。

焦炭塔高径比推荐值为3.6～4，国内设计高径比为4.5左右，焦炭塔利用系数国外已达80％，国内只有60％左右，比较低。

原因主要是由于空塔线速较高，没有安装检测、控制焦炭塔焦层料位仪或使用不好，大部分凭经验操作，为实现安全操作，余地留得很大，焦炭塔只能在较低的生焦高度下切换，塔的利用系数较低。

防止沥青质泡沫夹带就可提高焦炭塔的利用系数。

加入有机硅系消泡剂可以降低泡沫高度、减轻泡沫夹带。

加剂后，塔内泡沫层高度可由4m降至1m左右，从而提高焦炭塔容积利用率，提高了装置处理能力，加入消泡剂、阻泡剂是根据塔内允许气体速度确定的。

焦炭塔的允许气体速度取决于气体密度和原料的泡沫倾向。

焦炭塔是一个直立园柱壳压力容器，顶部是球形或椭圆形封头，下部是锥体，直径范围通常为4.6～9.0米，高约25～35米。

在顶部有直径为φ600～φ1500的盲板法兰（即钻焦口），底部有φ1600～φ2000的盲板法兰（即卸焦口），该盲板法兰上有φ150～φ300的渣油入口接管。

裙座位于连接壳体与锥体焊缝的区域，用来支撑塔体。

通常焦炭塔是用碳钢、C-1/2Mo、1Cr-1/2Mo、11/4Cr-1/2Mo和21/4Cr-1.0Mo钢制造，最大壁厚在14～42毫米之间。

通常焦炭塔壳体采用不锈钢复合板制造，复层为厚2.0～3.2mm的405或410S型不锈钢，以抵抗腐蚀。

焦炭塔设计压力范围为0.1～0.5MPa，一般为0.2～0.35MPa。

最高操作温度为427～495℃。

焦炭塔外保温通常采用12～14cm的玻璃纤维或复合硅酸盐等保温材料，并用铝合金薄板或不锈钢薄板作为保护层。

压力安全阀位于焦炭塔顶部，料位测量通常采用三个中子料位计，安装于塔体外表面。

焦炭塔上封头过去大多采用球形封头，其优点是受力条件好，耗材少；但近来大都采用椭圆封头（2：

1），其优点在于在保证塔顶标高不变的情况下（即钻杆长度不变）的情况下，能增加焦炭塔泡沫层的体积。

以φ8800焦炭塔为例，将球形封头改为椭圆封头，能增加体积44.6立方米。

塔下部进料口的接管的结构型式大致有三种，即从侧面进入、水平并呈向上倾斜方向进入和轴向进入。

操作经验表明，500℃左右的原料油从侧面进入焦炭塔会造成塔底加热不均匀，所引起的变形会促使塔体倾并产生裂纹、鼓胀和其它缺陷，将使塔的可靠性下降。

当原料油入口接管呈水平方向和呈向上倾斜方向配置时，对面的器壁受较强烈加热而产生附加的应力;若原料油在中心轴向进入，则可以保证设备均匀加热，焦炭塔操作的可靠性增大，这种结构设计使变形减少。

目前焦炭塔大都采用这种轴向进料方式。

2.1.3分馏塔

迟焦化装置中的分馏塔系统，如图2.2所示，实际上它是一个带侧线进料和出料的多组份复合精馏系统。

由焦炭塔塔顶来的油气混合物（富气、汽油、柴油、蜡油、循环油馏份），在分馏塔下段换热区与减压渣油接触换热后，循环油馏份被冷凝，其余大量油气沿塔上升后，分馏出富气、汽油、柴油和蜡油。

蜡油从第3块板上抽出，一路经换热冷却至230℃后，返回到第6块塔板作回流，另一路冷却至80℃出装置;中段回流从分馏塔第九层抽出，经换热冷却后返回第十一层塔板:

柴油从分馏塔第十三板抽出，一路经换热返回到塔下层作回流，另一路经冷却出装置;分馏塔顶回流由第二十四层塔板抽出，经换热冷却至50℃返回塔顶;分馏塔顶汽油经分馏塔顶空冷器、水冷器，冷却到40℃进入分馏塔顶汽油分离罐，分离出汽油和富气。

图2.2分馏塔系统流程图

2.2延迟焦化工艺流程

延迟焦化装置的工艺有不同的类型。

就生产规模而言，有一炉两塔焦化和两炉四塔焦化。

本次毕业设计我准备以一炉两塔为例。

图2.3所示为延迟焦化装置流程图。

图2.3延迟焦化装置流程图

常减压装置的减压渣油和少量的沥青混合作为原料,经一系列换热后进入分馏塔下段的换热洗涤区,与来自焦炭塔顶的油气进行逆向的接触和换热。

油气中的重组分被冷凝下来作为循环油与原料油一起流入分馏塔底。

塔底焦化油由泵抽出,在流量控制下,分四路进入加热炉对流段和辐射段,其温度被快速升至500℃左右。

加热炉中的每个支路设有3个蒸汽注汽点,用以提高炉管内油气的流量,防止炉管内结焦。

加热炉出口两相高温物流经四通阀进入焦炭塔底部。

高温焦化油在焦炭塔内具有相对较长的停留时间,并在此发生裂解、缩合等一列反应,生成反应油气和焦炭。

焦炭由下至上聚结在焦炭塔内,反应油气由焦炭塔顶逸出,经来自分馏塔蜡油急冷降温后进入分馏塔换热塔板下部。

进入分馏塔的焦化油气与原料进行接触换热,循环油流入塔底,换热后油气上升进入分馏段,从下往上分馏出蜡油、柴油、汽油和富气。

蜡油、柴油采用集油箱液位与侧线流量串级的全抽出设计,分馏塔内的温度分布对产品质量的控制非常重要。

其中,柴油的干点和凝固点质量指标是其中的关键变量,而汽油和蜡油具有较宽泛的质量指标范围。

2.3预期达到的性能指标

焦化炉温控系统的目的就是要求根据炉温的变化，随时调节供热量，自动组织合理燃烧，使焦化炉加热合理，炉温稳定。

炉膛温度在能保证管内焦炭燃烧的条件下，应尽量低些，正常烧焦炉膛温度为600℃，最高小于650℃。

具体主要体现在以下方面；

（1）出口、炉膛温度小于最低限时，停止一切进料。

（2）出口、炉膛温度小于低限时，缓慢小流量进料。

（3）出口、炉膛温度大于高限时，减少进料，慢慢停止。

（4）出口、炉膛温度大于最高限时，停止设备运行。

3焦化炉温度控制系统的控制方案

3.1工业上延迟焦化炉的控制

3.1.1焦化炉温度控制

延迟焦化炉炉管温度采用PM695红外热像仪。

在测试炉管表面温度时，红外热像仪的探测器除了接收到来自炉管表面的热辐射外，还接收到炉膛内的火焰辐射、周围炉墙的反射辐射（因工业炉内内壁温度高于炉管温度），以及在炉管和热像仪之间的烟气的辐射（工业炉内气体、蒸汽和CO2对红外线产生吸收作用）。

因此，在测量时，必须考虑火焰辐射、反射辐射和烟气辐射对测量结果的影响。

因此本文是利用焦化炉内热电偶和红外热成像仪所测的炉管温度进行对比标定，修正炉管辐射系数，以消除所有的影响。

通过调整炉管辐射系数，使所测炉管外壁温度与热电偶一致，则此时的炉管辐射系数可真实反映炉管外壁温度。

下图为某炼油厂延迟焦化加热炉。

如图3.1所示，因C段、D段炉管中部都装有热电偶，所以在此两个区可用热电偶所测的炉管温度来校正红外热像仪的炉管辐射系数。

对于任意设定的一个炉管辐射系数，将得到热像仪相应的测量温度，6个不同炉管辐射系数下的相应测量结果由表3.1所示。

从表1炉管辐射系数的标定可知两个区的炉管辐射系数均为0.93较为合适。

所以，以后热像仪测量此延迟焦化炉时，炉管辐射系数均取0.93。

后热像仪测量此延迟焦化炉时，炉管辐射系数均取0.93。

图3.1加热炉示意图

表3.1炉管辐射系数的标定

3.1.2炉管外壁的特征温度

加热炉区域简图如图3.2所示，分4个区域，即A/B/C/D区，分别在不同的检测窗口进行监测。

在炉管首次烧焦后，对炉管外壁温度进行了测量，图3.2是一个典型的测量温度曲线图。

由图3.2可以看出，炉管外壁温度变化均匀，图3.2中突部分，是由于此处的支架，支架与热渣油无换热，导致其测量温度很高，故温度曲线有突变现象。

因此突变部分为测量误差，此突变部分不代表炉管外壁温度，其他部分温度曲线基本上成线性变化。

图3.2炉管首次烧焦后A段温度曲线

为了便于考察炉管在烧焦前后或调整火焰大小后的温度变化情况，引入一个能代表各区域温度的特征温度。

表3.2所示是在首次烧焦后炉管外壁各区域温度的最大值、最小值、平均值和最大差值。

因各区域的最大差值不大，所以各区域的特征温度可用平均温度（即各区域温度的最大值和最小值的平均值）来表示。

表3.2首次烧焦后炉管外壁各区域的温度特征值

3.1.3炉管烧焦前后的温度变化。

在维持焦化炉进、出口物料温度和流量不变的情况下，对炉管烧焦前、后的外壁温度进行了测量，测量结果由图3.3和图3.4所示。

从图3.3可以看出，炉管在烧焦之后，炉管外壁温度降低约1000C。

从图3.4可以看出，炉管外壁温度随运行时间延长而增加，直到下一次的炉管烧焦。

说明要延长焦化炉的运行周期，首要任务就是降低炉管结焦速度。

图3.3烧焦前、后炉管外壁温度分布

图3.4炉管外壁温度随运行时间的变化

3.1.4调整火嘴火焰前、后经济效益对比

当各区域温度相差较大时，区域温度较高，炉管易结焦，且燃料消耗也较大。

因此，如果某区域炉管温度高，就需减小该区火嘴火焰;反之则增加该区火嘴火焰，才能使炉膛内温度分布均匀，减小焦化炉燃料消耗和炉管内壁结焦速度。

利用红外热成像仪监测炉管温度分布，根据检测结果才能有效进行调整火嘴火焰大小，使之分布均匀。

图3.5所示为首次烧焦后炉管外壁各区域的温度特征值

就是在焦化炉F101热渣油进、出炉温度、流量不变的情况下，调整火嘴火焰前、后的温度分布图。

从图3.5可以看出，在调整前，A段温度稍高;B段温度偏低，需增加该区火嘴火焰;C段炉管温度适宜;D段温度较高，需大幅度降低该区火嘴火焰。

调整后，各区域温度相近，平均温度只相差10℃左右，实现了优化运行。

图3.5调整火嘴火焰前后的温度对比图

正常生产时，在保证满足工艺要求的热渣油温度情况下，比较火焰调整前和调整后的燃料气消耗量，来计算每小时可节约多少燃料气，再核算出每年的经济效益。

已知调整火嘴火焰前燃料气消耗量为3.1t/h,热渣油进炉温度3800C，出炉5000C，流量43750kg/h;调整火嘴火焰后，热渣油进、出炉温度、流量不变，燃料气消耗量3.Ot/h。

3.2控制方案的确定

根据延迟焦化炉的特点，我决定采用加热炉出口温度与炉膛温度串级温度控制系统。

图3.6所示。

图3.6加热炉串级控制系统示意图

系统的工作原理是：

各段的控温热电偶检测的炉温值y（t）输入到PLC模拟量输入模块，与设定值r（t）进行比较，对其差值进行PI运算后输出p（k），再进入脉宽调节比较器比较。

p（k）作为调节比较器的输入，使调节比较器输出

f（k），输入与输出的函数关系是：

其中D0、D1为4—20mA范围内的工程设定值。

比较器根据这两个给定值来工作，比较的结果通过PLC数字量输出模块输出到控制阀来控制燃气、蒸汽给进量。

即当输入电流低于D0时，调节比较器的比较结果为“1”，通过PLC数字量输出模块输出高电位，驱动控制阀，减少燃料给进量，增加蒸汽给进量。

随着温度的下降，炉温检测值与设定值的偏差增大，当输入电流高于D1比较器的比较结果又为“0”，PLC数字量输出模块再次输出高电位，驱动控制阀，增加燃料给进量，减少蒸当D0

如此交替往复，使炉温始终被控制在以炉温设定值为目标的一个波动范围内。

从加热炉安全角度考虑，调节阀应选气开阀，即如果调节阀的控制信号中断，阀门应处于关闭状态，控制信号上升，阀门开度增大，流量增加，是正作用方式。

反之，为负作用方式。

副对象的输入信号是燃料流量，输出信号是阀后燃料压力，流量上升，压力亦增加是正作用方式。

测量变送单元作用方式均为正。

3.3控制系统硬件概述

根据延迟焦化装置焦化炉的工艺要求，系统采用德国西门子（SIEMENS）公司的可编程控制器（PLC）S7一300和台湾研华工控机，组成先进、实用、可靠的自动调节控制系统。

由一次仪表采集的各种过程变量送入PLC，再由PLC根据设定控制方式和控制目标值分别驱动相应的执行机构，调节过程变量，实现对各点的温度、压力、流量的调节控制。

操作人员通过键盘或鼠标与工控机进行人机对话，设定炉子的各项热工参数，计算机根据人工设定的参数进行操作。

整个生产过程中将流量、压力、温度等参数送工控机处理，并在显示屏上显示，同时可随时调阅各种历史档案或根据用户要求打印各种生产报表，声光报警系统可及时对故障、误操作等进行报警，并向操作者提示处理方法。

本系统操作方便，运行可靠，维护简单。

3.4延迟焦化炉温度控制系统总体设计

延迟焦化装置加热炉用于原料的加热和再加热，加热炉的过程控制目的是以最少的热能（煤气或其它燃气）把炉膛的温度稳定均匀地加热到工艺要求的目标值。

过程控制的内容包括:

采用正确的控制策略、配置合理的控制系统、选用合适的控制设备及恰当的通讯网络等。

通过对整个热工控制系统的分析，根据延迟焦化炉加热炉的燃烧特点，本系统采用了脉冲燃烧方式进行控制，并依此对整个热工控制系统进行了总体设计。

结构框图如图3.7所示。

系统设计主要由上位工控机的监控部分、PLC系统，信号检测部分及执行机构几部分组成，其中工控机和PLC采用MP工网络进行通讯。

上位工控机在线实时记录、监控和显示数据;PLC向上位机传递设备的实时状态，接受并执行上位机的实时控制命令，通过控制阀和执行机构对燃烧介质（燃气和空气）的压力和流量进行控制，从而达到最终控制温度目的。

图3.7延迟焦化系统总体结构图

焦化炉温度控制系统是通过控制燃烧介质（燃气和空气）的压力和流量得以实现的。

因此温度、压力、燃气流量的测量对整个控制系统起着举足轻重的作用。

4设备选型和工程预算

4.1系统热电偶的选型

4.1.1系统热电偶的类别

1、热电偶的分类

热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。

其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。

以下介绍几种常用热电偶使用特点:

S分度号长期使用温度1400℃，短期1600℃。

在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。

它的物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。

N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶。

K分度号长期使用温度1000℃，短期1200℃。

K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中，在所有热电偶中使用最广泛。

2、热电偶保护管的种类

热电偶的材料有许多种，但构成基本相同，都由热电极材料、绝缘材料、保护材料和引线装置等组成。

热电偶一定要考虑炉子燃烧气氛，根据使用环境选用热电偶套管。

套管直径不宜过细或过粗。

热电偶采用保护管有两种用途，一是防止机械损坏，二是防止各种有害介质的沾污和腐蚀，作保护管的材料主要有:

铸铁套管，碳钢套管，奥低体不锈钢套管，铁素体不锈钢套管，镍合金、镍铬铁合金等套管，陶瓷套管，碳化硅套管，耐蚀合金套管和金属陶瓷套管等。

4.1.2系统热电偶的选型

1、系统热电偶的选型

根据炉温和炉子的气氛，以及分析热电偶的特点，系统选用了S型热电偶（铂锗10-铂热电偶）和K型热电偶（镍铬一镍硅热电偶）。

其中分度S热电偶选用高铝套管，分度K的热电偶选用铁素体不锈钢套管。

延迟焦化炉选用精度等级为

级的热电偶，允许温度误差在1一2℃。

完全满足工业加热炉工艺需要。

2、温度测量点

根据焦化炉加热炉的工艺要求，主要测量为炉膛温度以及炉出口温度。

根据不同检测点温度的不同类型，各检测点具体的热电偶选型如表4.1所示。

表4.1热电偶的选型

4.2温度传感器选型

选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。

1、灵敏度

一般说来，传感器灵敏度越高越好，但在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。

1）灵敏度过高引起的干扰问题;

2）量程范围;

3）交叉灵敏度问题。

2、响应特性

传感器的响应特性是指在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。

实际上传感器的响应总不可避免地有一定延迟，但延迟的时间越短越好。

3、线性范围

任何传感器都有一定线性工作范围。

在线性范围内输出与输入成比例关系，线性范围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。

传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。

4、稳定性

稳定性是表示传感器经过长期使用以后，其输出特性不发生变化的性能。

影响传感器稳定性的因素是时间与环境。

5、精确度

传感器的精确度是表示传感器的输出与被测量的对应程度。

6、测量方式

传感器工作方式，也是选择传感器时应考虑的重要因素。

例如，接触与非接触测量、破坏与非破坏性测量、在线与非在线测量等。

4.3组态王的选型

过程数据的存储功能对于工业自动化系统来说是至关重要的，随着自动化程度的进一步普及和提高，对重要数据的存储和使用的要求也越来越高。

面对大批量实时数据的存储，必须解决同步存储速度响应慢、数据易丢失、存储时间短、存储占用空间大、数据读取访问速度慢等是最关心的问题。

因此需要一个实时的、记录准确的、高效的、可节约用户硬件成本的工业过程数据存储方案。

组态王6.5顺应这种期望，提供支持毫秒级高速历史数据的存储和查询功能的工业过程数据库。

真正的企业级生产过程数据仓库。

采用最新数据压缩和搜索引擎技术，数据压缩比优于20%，节约用户硬件成本;一个月内数据（单点，记录间隔10秒）按照每小时间隔，在百毫秒内即可完成查询。

真正实现历史库数据的数据追记、数据合并。

可以将特殊设备中存储的历史数据片段通过组态王驱动程序完整的合并到历史数据服务器中;也可以将远程站点上的组态王历史数据片段合并到历史数据服务器上。

基于组态王6.5的这些特点，本系统上位机组态软件采用北京亚控自动科技有限公司开发的6.5。

4.4工控机的选型

考虑到系统数据计算量很大，而且是实时控制系统，现场各种各样的干扰比较多，系统采用了台湾研华系列工