反应器串级控制系统设计——系统设计部分-过程控制系统课程设计说明书.doc

西华大学课程设计说明书  PAGE 16 西华大学课程设计说明书 过程控制系统课程设计 题目：反应器串级控制系统设计——系统设计部分 学生：何嘉涛 班级：2013电气7班 学号：3120130806716 指导老师：侯思颖 2016年12月12日 目 录 前言…………………………………………………………………………………4 连续槽反应器温度控制系统设计的目的意义 …………………………4 1.1 连续槽反应器简介……………………………………………………………4 1.2 目的及意义……………………………………………………………………5 连续槽反应器温度控制系统工艺流程及控制要求……………………5 总体设计方案……………………………………………………………6 3.1 方案比较………………………………………………………………………6 3.1.1 简单控制系统………………………………………………………………6 3.1.2 串级控制系统………………………………………………………………7 3.2 方案选择………………………………………………………………………8 串级控制系统分析………………………………………………………8 4.1 主回路设计……………………………………………………………………8 4.2 副回路设计……………………………………………………………………8 4.3 主、副调节器规律选择………………………………………………………8 4.4 主、副调节器正反作用方式确定……………………………………………9 仪器仪表的选取及元器件清单…………………………………………9 5.1 温度的测量与变送器的选择…………………………………………………9 5.2 调节器的选择…………………………………………………………………10 控制系统的组成…………………………………………………………12 6.1控制系统仪表元件清单件清及配接…………………………………………13 6.2利用Matlab进行仿真………………………………………………………13 串级反应器温度控制系统设计 摘要：在工业过程中，温度是最常见的控制参数之一，反应器温度控制是典型的温度控制系统。对温度的控制效果将影响生产的效率和产品的质量， 如果控制不当将损害工艺设备甚至对人身安全造成威胁。因此反应器 温度的控制至关重要。 连续槽反应器是化学生产的关键设备是一个具有大时滞、非线性和时变特性、扰动变化激烈且幅值大的复杂控制对象。结合控制要求，通过分析工艺流程，本论文设计了串级PID分程控制方案。方案选定后，进行了硬件和软件的选择。硬件上选用西门子公司的S7-200 PLC，并用相应的STEP7软件编程。然后采用北京三维力控科技有限公司开发的三维力控组态软件设计监控画面并利用Matlab 7.0对系统进行了仿真。 关键词：温度，反应器，串级PID In the industrial process,temperature is one of the most common control parameters,reactor temperature control system is a typical temperature control system.The temperature control effect will influence the production efficiency and product quality,if it is not controlled properly,process equipment will be damaged,even personal safety will be threatened.Thus the reactor temperature control is essential. Continuous stirred tank reactor is the key equipment in chemical production,it is a complicated control object with a large time delay, nonlinearity,time-varying characteristics and drastic changes and large amplitude disturbance. Combined with the control requirements.The hardware and software selection are done follo