CSTR化学反应器控制系统设计.doc

摘要:本次设计采用SMPT1000做仿真反应器，模拟工业现场，运用西门子S7-400 PLC做控制器，由于设计中需要人机界面实时监控现场参数，并且整个控制系统需要实现自动控制，所以本设计选用WINCC编写上位机程序，用CFC编写下位机程序，并编写顺控程序，以此实现对系统的实时监控和自动控制。系统中上位机与下位机之间通过以太网通讯。本设计完成了对被控变量和控制回路的分析，控制系统执行器的选型，控制程序的编写，电气原理图的设计，PID参数的调节，最终实现对反应器液位、反应器温度、最终产物的浓度、最终产物的流量进行自动控制。本系统还设计了安全联锁和报警系统，当系统运行时，某些参数超过设定的最高或者最低限度时，及时在监控系统中通知操作人员并自动采取紧急措施以此保障生产设备及人员的安全。

关键词：温度；SMPT1000；自动控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1方案背景-1

1.2系统发展趋势-1

1.3方案研究内容-1

2系统控制方案设计-2

2.1 工艺流程分析-2

2.2控制方案设计-3

2.2.1混合罐液位控制设计-3

2.2.2反应罐液位控制设计-5

2.2.3闪蒸罐液位控制设计-6

2.2.4系统温度控制设计-7

2.2.5闪蒸罐压力控制设计-9

2.2.6最终产物流量控制设计-10

2.3 顺控设计-11

2.4 系统安全设计-12

3系统硬件设计-13

3.1系统整体架构-13

3.2系统电气设计-14

3.2.1 硬件选型-14

3.2.2 IO测点的通道配置-14

3.2.3 电气原理图-16

4系统软件设计-17

4.1总体软件设计方案-17

4.2硬件组态-17

4.3系统上位机-18

4.4系统下位机-20

4.4.1下位机程序框架-20

4.4.2下位机程序-21

4.4.3顺控程序-21

4.5通讯设计-22

5系统自动投运-22

结    论-23

参 考 文 献-24

附录A 控制系统管道仪表流程图-25

附录B 布置图-26

致    谢-27