羰基铁分解器作为分解装置的核心部分,分解器温度的控制效果在很大程度上影响着整个分解装置的正常运行,分解装置介于蒸发装置和收集装置两者之间,其目的是把从蒸发装置过来的气态五羰基铁分解成羰基铁粉末,其中,可以通过控制羰基铁分解器的温度来控制羰基铁粉工艺要求和分解速率。若分解器温度不能控制在理想的范围内,不仅影响本身的分解速率,也会影响羰基铁粉的粒度大小,进而导致整个羰基铁设备不能稳定运行。羰基铁在反应容器中进行分解反应时,经蒸发器过来的5-羰基铁在分解炉中分解的温度和蒸发过来的5-羰基铁气体流量发生变化时,分解得到的铁粉颗粒粒度以及产品中碳元素的含量都会受到影响,从而影响其特性,因此,如何更好实现分解器温度控制是当前研究重点,其关键在于对新的控制算法的应用研究。首先,对分解装置的工作原理进行介绍,使用能量分析法构建其数学模型,依据数学关系式给出状态量与过程量之间的变化规律,以便深入的分析和研究分解器温度系统的变化过程。其次,建立分解装置温度系统的控制方案,把分解器的加热器电压作为操纵量、分解器炉内温度作为被控变量,5-羰基铁流量选作扰动变量,完成对分解器内温度的控制。经过对分解器分解羰基铁过程的分析,可把被控对象看作一个具有非线性、滞后性以及随机干扰性的控制对象,分析羰基铁分解器的原理和结构,对它的结构进行简要概述,构建相匹配的数学模型,着重分析羰基铁分解炉温度对产品性能的影响。再次,研究所使用的控制算法基本原理,依据所建立的数学模型,运用模拟仿真软件验证不同控制策略在羰基铁分解炉温度控制中的可行性以及有效性,对模糊PID控制参数实行同步调节,进而完成分解炉高效控制。最后,详细介绍集散控制系统(DCS)的结构特点及其工作原理,在其基础之上,为本课题配置相应的合适硬件和软件,组建羰基铁分解器温度系统的监控系统,完成对羰基铁温控系统的实时在线监控。本课题完成了对羰基铁分解器温度控制系统的硬件设计,运用模糊PID控制器实现了在线仿真实验,与传统PID控制算法、模糊控制算法相比,本课题的控制性能更加稳定,可靠性更高,实时性、适应性、鲁棒性都显著增强,大大提高了系统的控制精准度。