氢气是重要的还原剂及新能源,在国民经济的各个领域被广泛使用并且前景远大。在钢铁厂尤其是在冷轧板的生产过程中,氢气作为主要的还原保护气体进行使用。利用钢铁厂内部焦化作业部门生产焦炭过程中得到的焦炉煤气,首钢京唐钢铁公司采用焦炉煤气变压吸附法制取氢气的方法来供冷轧生产线使用。随着制氢工艺的改进和对产品要求的变化,对变压吸附类制氢装置的自动化控制系统的要求也在逐渐提高。本文以首钢京唐钢铁公司燃气分厂制氢作业区的变压吸附制氢装置作为背景,对变压吸附制氢气的控制过程加以研究和改进,提出了对温度和压力的模糊控制方法,设计和开发了一套基于西门子S7-400H系统架构的控制系统,实现变压吸附过程的实时监测和控制。(1)介绍制氢技术的发展现状,详细描述了变压吸附制氢气的工艺流程和运行的现状,对变压吸附制氢气的工艺流程进行了详细的分析,针对预处理工序的脱附温度和吸附塔压力的控制进行研究,研究控制对象,分析控制难点。(2)针对变压吸附预处理温度和吸附塔压力控制过程较复杂,具有非线性、参数时变和滞后的特点,改用模糊控制和PID控制结合的方法,结合PID控制算法的相对简单、可靠性较高和稳态误差较小的特点和模糊控制的灵活和鲁棒性好的特点,设计和开发了模糊-PID控制器,实现了变压吸附温度和压力的稳定控制。该控制系统自投入生产运行以来,运行过程稳定可靠,控制过程良好,提高了生产效率,降低了运行成本和操作人员的劳动强度,取得了很好的经济和社会效益。