2.4.5反应器的基本控制方案 8

3控制系统设计 10

  3.1 基础控制系统的设计 10

3.1.1 进料流量及比例控制 10

3.1.2 反应器液位控制 11

3.1.3 反应温度的控制 12

3.1.4 反应器压力安全控制 12

    3.1.5反应器组份控制 13

3.2 绿色生产、节能减排降耗方面的考虑 14

3.3 控制系统管道仪表流程图 14

4控制方案实施及参数整定 17

4.1 硬件组态 17

4.2 CFC组态 20

  4.3 系统PID参数整定 41

    4.3.1 数字PID控制器参数整定步骤 41

    4.3.2 实际PID控制器参数整定步骤 41

  4.4 反应器压力安全控制SCL编程 60

    4.4.1 安全控制器PIC-01 61

    4.4.2 冷却水选择器 62

    4.4.3 物料及出口阀选择器 64

5实施效果 65

5.1 操作说明 65

5.2 监控画面 65

5.3 响应曲线及性能分析 66

6总结 69

致谢 70

参考文献 71

1绪论

1.1 课题研究背景及意义

任何化学品生产过程都离不开反应器，它决定了化工产品的质量和产量。由于生产过程和生产工艺一般都不相同，会使用到不同类型的化学反应器，因此反应器类型繁多。从结构上来看，有釜式、管式、塔式、固定床等；从传热状况来看，分为绝热式和非绝热式两种。釜式反应器有两种操作方式：连续生产和间歇生产。

连续搅拌反应釜具有复杂和非线性的特点，在化工、生物制药等生产的过程中得到了广泛的应用，生产的效率和质量指标由其控制质量直接影响。在工业生产中，反应器的种类很多。工业生产过程中较为常用的化学反应器便是连续搅拌反应釜，为了使反应物料在其内部反应浓度均匀，因此其内部一般都有搅拌装置，用该反应器生产出来的产品质量稳定。反应釜的温度是其中非常重要的参量，对产品的质量和产量影响很大。反应器内的化学反应热若是移去不及时，反应将越来越剧烈甚至超限，这样非常容易导致“爆聚”现象；若加入过多的冷却水又会使反应激落，严重时有可能导致“僵釜”现象，这样将会严重影响产品的质量和产量，最重要的是可能会对工作人员造成生命危险。因此必须将反应釜的温度控制好，这样才能确保反应釜的产品质量优良和高产量。

1.2 国内外研究情况及发展

从上世纪70年代以来，以美国、德国等为首的发达国家，借助自动控制理论和微电子技术等领先领域的研究成果，生产出一批性能优良且具有自适应、自整定功能的温度控制器，这些控制器普遍有以下几个特点：