《基于plc的间歇反应装置控制系统设计（附梯形图）》13000字.docx
PAGE1
PAGE1
基于plc的间歇反应装置控制系统设计
摘要
间歇式反应釜是企业生产中常用的化学反应器。由于它的低成本和强大的热交换能力，它被广泛应用于各种工艺等生产过程中。在间歇反应釜的生产过程中，对反应结果的影响最重要因素是温度，会对产品质量和生产效率有不好的结果。本身反应釜具有很强的滞后效果，随时间变化和非线性的特性，控制温度就显得很难。近年来，温度控制在间歇反应釜一直是现代工程领域中研究热点和难点。因此，通过结合PLC和PID控制来控制间歇反应釜的温度，将大大提高生产效率，这将成为企业发展和后续技术发展的良好标准。
软件部分通过对釜内温度控制就行模块化设定，通过监视温度来实现各个模块之间的应用来达到温度控制的要求。本文就会体现出系统的可靠性与高工作效率，更能保证工程安全和产品质量的要求。
关键词：间歇反应釜；PLC；PID控制；温度控制
目次
TOC\o1-3\h\u246271绪论 1
15311.1课题的背景及研究意义 1
108261.2研究现状 1
253061.2.1间歇反应釜温度控制的基本组成 1
218631.2.2间歇反应存在的问题 2
171421.2.3温度控制难点 2
73822温度过程分析及模型建立 3
43552.1反应釜的结构及其工艺特性 3
129952.1.1反应釜结构 3
19462.1.2反应釜生产过程的工艺参数 4
317442.1.3反应釜工作特性 5
88272.2温度控制系统模型建立介绍 6
201522.2.1模型的种类 6
109792.2.2温度对反应速率的影响 6
296772.2.3升温阶段 8
162902-3对温度控制指标的描述 9
270603间歇反应温度控制算法设计介绍 10
324723.1对PID控制算法的介绍 10
52633.2模糊PID控制算法 12
262303.2.1模糊控制器组成介绍 13
164664反应釜温度监控系统的设计介绍 14
271314.1PLC控制系统概述 14
54944.1.1PLC系统组成 14
284324.1.2PLC工作原理 16
35344.2PLC控制系统的硬件设计 17
122594.2.1I/O数量统计 17
30494.2.2PLC硬件选型 18
147054.2.3现场仪表 19
47954.2.4PLC硬件设计 20
115604.3PLC控制系统的软件设计 20
182304.3.1创建项目的具体流程 21
267514.3.2软件仿真 21
296884.4小结 22
2687结论 23
20043参考文献 25
1504附录1梯形图 27
PAGE1
PAGE1
1绪论
1.1课题的背景及研究意义
通过对企业各种品种和工艺条件的生产要求进行了解，要对系统进行优化控制。因此间歇反应装置控制是当今生产领域一个重要的生产方式。间歇方应釜、PLC设备、PID控制装置、变频器等对工艺参数进行控制。对温度、产量、液位等数据进行采集并处理[1]。采用间歇反应可以提高市场竞争力，节约成本还兼顾环保的要求[2]。采用Plc并可以结合PID控制算法对生产控制过程进行自动化改进，在生产上取得更好的成效，有效降低人为因素在反应中的影响，设备的安全性能提升了一大截，故因人所造成的安全事故大大减少。因此该系统的控制性、稳定性等对外推广更具有可靠性。
1.2研究现状
1.2.1间歇反应釜温度控制的基本组成
间歇反应条件调整范围广阔、方便操作、安全可靠、灵敏性高，已经成为国内精细厂业、生物制品、药品业等常见的反应类型之一[3]。近年来，为了适应各种各样的市场要求，间歇过程生产又被重新拾起，在此期间，国外也出现许多间歇过程生产。间歇生产过程反应釜是常见的反应器。反应釜是现代化工生产中的重要设备，其主要由进料口、出料口、冷却泵、罐体、罐身、罐盖、加热层、回收罐等组成[4]，在工艺生产中具有较高的操作频率和应用价值，特别是高温、高压或超高压下的内部反应。原料和催化剂主要是易燃、易爆或不稳定物质。因此，在化工反应釜的生产中，如果加热层不能准确控制反应釜内物料的加热，如果升温不能准确调节，反应釜内压力会过高，会因散热不良或局部反应过高，造成各种危险事故，对化工生产安全产生不利影响。所以原料混合时应有特定的比