聚合反应过程控制系统设计+梯形图程序(3)
1．3．2 反应釜的工作原理
在进行化学反应之前，先将共聚单体按照一定的比例进行混合，然后与引发剂一同投入反应釜内，在反应釜的夹套中通以适当温度和流量的混合水(由常温冷水和80℃热水混合而成)加热物料，同时开启搅拌器的搅拌，使物料均匀并提高导热速率。当釜内温度达到预定的反应温度时，釜内的物料在引发剂作用下开始发生聚合反应，保持一定时间的恒温以使化学反应正常进行，反应结束后进行冷却。其中，恒温阶段是整个反应过程的关键，如果反应温度偏高或偏低，会影响反应进行的深度和反应的转化率，从而影响了产品的质量。由于反应放热，为了保持釜温稳定，需要在夹套中通入低于釜温的混合水，来及时移走反应放出的多余热量。通过调节流入反应釜夹套中混合水的温度，可以控制反应釜内物料的温度，使之符合工艺要求。
1．3．3 聚合反应过程分析
本系统的聚合反应过程主要分为四个阶段。第一阶段为升温段，从投入物料时的常温上升到45℃。通过调节混合水的温度控制升温的速度和时间，这一阶段由于反应还没有开始，物料吸收热量。因此从能耗和控制的角度考虑，这一阶段升温应该尽量快速而且平稳。第二阶段为过渡段，从45℃到55℃。这一阶段已经有一些轻微的反应，物料有少许放热。为了防止温度升到最佳反应温度点55℃时出现超调，这一阶段升温应该尽量缓慢和精确。第三阶段为恒温反段，是温度控制的核心部分，要求将温度稳定控制在55士0．5℃。这个阶段历时时间长，反应剧烈，并且伴有强烈的放热效应，需要及时将多余的热量带走，避免温度出现波动。第四阶段为反应结束降温段，这一阶段是在反应结束后，在半小时内将釜内的温度降为50℃，此后保持自然冷却，此阶段基本不需要控制。
1．4 化工自动化发展现状
19世纪世界工业革命以来，化工生产经过了由简单到复杂、规模由d,N大的不断发展的过程，出现了许多大型化、精细化、现代化的化工生产系统171。目前化工自动化己成为衡量化工企业现代化的重要标志，成为确保生产稳定、安全、低耗的有效手段。由于生产领域的不断发展和工艺要求越来越高，对控制系统的功能、效率和可靠性提出了更高的要求，也促使过程控制理论研究不断发展。随着计算机及信息技术的迅速发展和广泛应用，生产实际问题、控制理论研究和控制系统产品的开发三者相互促进，化工生产正逐步向自动化和集成化方向发展。
20世纪40年代以前，工业生产技术水平相对落后，生产过程大多处于手工操作状态，操作工通过目测判断生产过程的状态，手动调整生产过程。不仅操作工的劳动强度大，控制精度不高，且操作不当，极易引发安全事故。40年代以来，特别是第二次世界大战以后，化工生产过程自动化技术发展很快。化工过程控制系统的发展历程，大致经过以下几个阶段。
20世纪50年代，化工过程控制技术开始得到发展。在这一阶段，化工过程控制系统绝大多数是单输入．单输出系统；被控参数主要有温度、压力、流量和液位四种参数；控制的主要目的是保持这些工艺参数的稳定，确保生产安全。当时的生产规模比较小，多用气动仪表进行测量与控制。操作人员在生产现场查看仪表及采取相应的操作，主要解决在生产过程较为正常的情况下，为满足工艺要求的参数而进行的定值控制问题。20世纪50年代后期～60年代，先后出现了气动和电动单元组合仪表，采用了集中监控和集中操作的控制系统，实现了工厂仪表化和局部自动化。这对当时迫切希望提高设备效率和扩大生产过程规模的要求起到了有力的促进作用，适应了工业生产设备同益大型化与连续化的客观需要。我国化工自动化起步于1953年，从原苏联引进的化工装置，但当时的自动化水平很低。
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