连续进料化学反应器液位控制系统设计.doc

摘要:连续反应器是工业常见的化学反应器，广泛应用于化工生产的各个领域。反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。

连续反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、反应器内液位、反应温度、产品组份等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性、稳定性。同时也要保证生产过程节能减排，达到绿色生产的要求。

本次设计的主要任务就是通过串级控制手段来控制反应器的液位，包括总体方案的设计、硬件设计和软件概要设计。总体设计通过对控制对象特性分析，使用何种控制手段进行液位控制；硬件设计主要包括控制器、执行器的选型以及系统的电气设计；软件设计主要针对下位机程序的设计以及SFC开车顺序进行设计。

关键词：PID控制；连续控制；液位控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 背景意义-1

1.3 国内外发展状况以及趋势-1

1.4 主要设计内容-2

2 控制方案设计-3

2.1 工艺流程分析-3

2.2 反应器液位控制系统设计-4

2.2.1 设计方案-4

2.2.2 设计思想-5

2.3 控制算法选择-6

2.3.1 比例（P）控制调节过程-6

2.3.2 积分（I）控制调节过程-6

2.3.3 微分（D）控制调节过程-7

2.4 安全系统的设计-7

2.5 液位超限控制-7

2.6 绿色生产、节能减排降耗方面的考虑-8

3 硬件选型-9

3.1 硬件总体方案-9

3.2 控制器的选择-9

3.3 检测仪表的选择-10

3.4 控制阀的选择-10

3.5 硬件系统电气设计-11

3.5.1 电气原理图-11

3.5.2 硬件布局图-12

3.5.3 硬件接线表-12

4 软件设计-14

4.1 上位机组态与通讯-14

4.2 下位机程序设计-15

4.3 CFC块创建-15

4.4 SFC开车顺序设计-16

5 控制系统运行-18

5.1 控制系统运行效果-18

5.2 液位控制曲线分析-19

结    论-21

参 考 文 献-22

致    谢-23