反应釜的温度控制系统的设计毕业设计论文
反应釜温度控制系统设计
在化工行业中，反应釜是最常用的一种反应容器，而它的最关键的技术在于其温度的控制，反应釜也被应用于化肥的生产过程中，其中，反应釜温度的控制直接影响其产品质量，对于化肥的生产是一个极其关键的因素。
反应釜中的传热介质也有一定的要求，这种介质要求温度保持恒定，通过控制这种介质的流入量来控制反应釜内反应物所需要的温度要求。
而随着社会和现代工业的不断发展，人们对产品的质量提出了更高的要求。
反应釜内反应物的温度常常要控制在一定的范围内，而传统的手工调节流量的做法已经不能够满足现代工业的要求，自动化智能调节控制系统将会被赋予使命。
1 国内研究发展现状1.1 研究现状自从20世纪以来，我国工业迅猛的发展起来，而由于工业过程控制的需求，特别是随着我国科学技术的发展和计算机的应用，自动控制系统逐渐浮出了水面。
而国外温度控制系统的发展非常迅速，在智能化、自动化等方面取得了非常大的成果，在这个方面，国外西方国家的技术就处于非常领先的水平，他们自动化、智能化温度控制系统广泛地应用于化工业的生产中。
1.2 发展前景随着时间的推移，自动化技术随着化工工艺和化工装备技术的不断发展而发展。
而随着社会的发展，工厂对生产提出了更高的要求，对生产的稳定性要求更高，随着现代化技术的发展，对温度控制以及自动化技术水平的要求也越来越严格。
除此之外，激烈的市场竞争也为工厂自动化技术水平提出了新的更高的目标与要求。
同时，信息化技术的到来，也为化工产业自动化技术的发展注入了新的活力。
2 反应釜结构工艺特点在化工行业中，反应釜是最常用的一种反应容器，而它最关键的技术在于其温度的控制。
反应釜温度的控制主要有两方面，一方面是热水的通入，另一方面是冷水的通入，这两方面通过控制两个阀门就能够实现。
通过其容器内自带的搅拌装置使不同的反应物进行混合，使其能够均匀受热。
在需要升高反应釜内的温度时，打开热水的阀门，通过热传递介质升高釜内的温度，当温度达到需要的温度之后，关闭热水阀门；当反应釜内的温度过高时，打开冷水阀门，从而降低釜内的温度，当降到所需温度时，关闭冷水阀门，使釜内的温度能够保持恒定的状态。
基于反应釜自动控制系统的夹套温度控制研究
基于反应釜自动控制系统的夹套温度控制研究摘要：随着时代发展，规模各异的化工厂在我国大地不断崛起。
与此同时，由于工业自动化技术的发展，化工行业正逐步实现自动化。
在现代合成化工企业中，常见的一种反应器就是聚合反应釜。
本设计以某化工公司的间歇式PVC聚合反应釜为例，对其自动控制系统中的夹套温度控制展开研究讨论。
关键词: 聚合反应釜；温度控制；串级控制；参数整定本文以具体的一个化工厂的氯乙烯聚合反应釜为例，阐述一个间歇式PVC聚合反应釜的自动控制系统。
PVC聚合反应釜的自动控制系统包含着进料控制、悬浮辅助水的液位控制以及温度控制，本文具体介绍夹套温度串级控制的控制方案。
一、分程调节在PVC聚合反应中，夹套的温度控制可分为蒸汽加热升温过程与冷却水换热冷却过程，而这两个过程也是这个反应的主体控制部分。
为了更好的实现两个阀门的分程控制，在此处可安装两个两位五通电磁阀，采用DCS控制电磁阀的动作，分别控制两个阀门的动作从而构成温度分程控制系统。
在这里特别要注意，反应釜夹套的热水排出端口安装的调节阀应选用气开阀，相应的在冷却水出水端选用气关阀。
DCS控制系统启动反应后，根据釜内温度与夹套温度来调整夹套的蒸汽和冷却水出口调节阀的阀开度，在完成分程控制后，蒸汽阀门关闭，冷却水阀门根据温度保持调节状态。
二、温度控制步骤根据工艺要求，我们可以把反应釜的温度控制部分分为加热、过渡、反应、结束四个阶段。
整个控制系统的转化率主要依赖于温度控制，加热速率控制后，恒温稳定控制成为整个系统的核心。
通过DCS控制系统的控制，PVC聚合反应时反应釜的温度控制通常采用顺序控制方法，自动程序控制如框图1所示：图1顺序控制程序框图示意图1、加热阶段：根据PVC的合成配方，虽然PVC的聚合反应是放热反应，但反应物要达到一定温度反应才会进行聚合反应，因而在反应开始前要在夹套中通入加热蒸汽使反应釜内温度上升，使得反应物更快到达引发聚合反应的温度从而引发聚合。
过程控制装置反应釜液位控制毕业设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称过程控制装置反应釜液位控制学院电气信息学院专业班级测控技术与仪器081班姓名学号毕业设计(论文)的主要内容及要求：主要内容：1.介绍控制系统的硬件组成，所采用的控制方案；2.利用西门子S7-300可编程逻辑控制器实现反应釜液位PID控制；3.使用组态王对系统组态；4.监控液位PLC 控制系统的运行情况。
要求：1. 以过程控制实验装置中的反应釜液位作为被控对象设计一个控制系统，实现对反应釜液位的恒值控制；2.组态测控界面上，实时设定并显示液位给定值、测量值及控制器输出值；3.实时显示液位给定值实时曲线、液位测量值实时曲线；4.选择合适的整定方法确定PID参数，并能在组态测控界面上实时改变PID参数。
5.设计的反应釜液位控制系统要能够实现反应釜液位的自动控制，控制效果好，运行稳定，操作方便。
指导教师签字：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊过程控制装置反应釜的液位控制摘要反应釜自1912年发明以来取得迅猛发展，至今全球仍以每年3—5%的速度递增。
全世界反应釜的消费总量达3500万。
我国正处于反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和各种民用器具中。
不锈钢反应釜具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、勿需锅炉自动加温、使用方便等特点。
在相当多的领域里，反应釜的性能优劣决定了产品的质量好坏。
目前反应釜的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
本次设计的主要任务是利用西门子S7-300PLC和组态王软件设计一个恒液位控制系统，使液位维持在设定值附近。
本文首先介绍了过程控制实验装置和反应釜单元的一些基本资料，包括系统组成和工作原理。
张铁刚--1209624009--自动化--反应釜温度控制系统设计
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程学院专业：自动化学生：张铁刚指导教师：***完成日期2014年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）反应釜温度控制系统设计Design of Reactor Temperature Controlling System总计：毕业设计（论文）25页表格：6个公式：3个插图：24幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）反应釜温度控制系统设计Design of Reactor Temperature Controlling System学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生姓名：张铁刚学号： 1209624009指导教师：尹应鹏（导师）评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of Technolo gy反应釜温度控制系统设计自动化张铁刚[摘要] 本设计以STC公司生产的8位STC89C52单片机为硬件核心处理器,首先，通过PT100热电阻型传感器采集反应釜内温度值,然后再通过使用双向积分型A/D模数转化器TLC7135将脉冲信号经过标度转化为单片机可处理的脉冲频率信号送给STC单片机处理，并通过液晶显示模块LCD1602显示电压值、脉冲值及温度参数值等信息。
设计流程结构上采用模块化分割设计，先将各个模块设计出来再通过主程序调用各个模块，具有可读性好，移植性强，便于发现解决问题。
[关键词] 单片机；PT100；LCD1602Design of Reactor Temperature Controlling SystemAutomation Specialty Zhang Tie-gangAbstract:Hold this design by famous STC company's eight STC89C52 single-chip microcomputer as the hardware core processor,first of all, through the thermal resistance PT100 temperature sensor acquisition in the reaction kettle,and then through the use of double integral type A/D module converter TLC7135 pulse signal through scale into pulse frequency signal to microcontroller can pick up on STC microcontroller processing,and through LCD1602 LCD module display the voltage value,pulse and temperature parameter values and other information.Modular division is used to design structure of design process, first the various modules designed by the main program calls each module, has a good readability, portability, easy to find and solve the problem.Key words：STC89C52; PT100; LCD1602目录1 引言 (1)2 系统的总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (2)2.2 控制系统总体设计 (3)2.3 温度控制系统总体方框流程 (4)2.4反应釜控制总体流程设计 (4)2.5 系统软件总体设计 (5)3 温度控制系统硬件设计 (5)3.1 温度控制系统硬件设计原则 (5)3.2 微处理器应用 (6)3.3 A/D模数据转换设计 (7)3.3 温度检测模块设计 (8)3.5 操作界面 (9)3.6 液晶显示单元设计 (10)3.7 按键电路设计 (11)3.8 数据保护电路设计 (12)3.9 驱动控制部分 (12)3.10 电加热型反应釜 (13)4 温度控制系统软件设计 (14)4.1软件设计概述 (14)4.2 按键模块设计 (14)4.3 液晶显示模块设计 (15)4.4 主控制器模块软件设计 (16)5 系统的调试运行结果及分析 (18)5.1系统调试 (18)5.2系统运行结果 (19)结束语 (22)参考文献 (23)附录 (24)致谢 (25)1 引言反应釜广泛应用于染料、医药、石油化工及大专院校隶属的科研单位，凭借它优良的密封性克服了机械密封和填料密封无法解决的泄漏问题，是易燃、易爆、剧毒、贵重等物质加温、加压搅拌反应的理想设备容器，也是目前市场上最理想最流行的无泄漏反应装置[2]。
反应釜温度智能控制系统设计 (3)
增益规划的模糊温度控制器的单向输入系统摘要：在许多化工和半导体的生产过程中，温度是获得所需产品质量的一个非常重要的控制参数。
一般来说，温度控制系统拥有非线性时变、慢响应、时延、单向输入控制的特点。
一般很难估计它的精确动态模型，因此也很难设计一个通用的温度控制器去获得好的控制效果。
本文提出了一种不需要特定模型的智能增益规划的模糊控制策略，设计了一个只有温度输入的封闭的铁室温度控制器。
增益规划的概念是指为了获得较好的控制性能而在控制的过程中调整隶属函数的变化范围。
实验结果显示，应用这个控制策略，阶跃响应的稳态误差总是低0.2%，而且没有超调。
它非常适合工业上的温度控制系统。
关键词：模糊控制，增益规划，单向输入的温度控制1简介在化工、材料、半导体等生产过程中，温度是一个非常重要的控制参数。
例如，材料的热处理、薄膜沉积、电视玻璃熔炉等都需要适当的温度控制系统。
一些温度控制系统需要加热和冷却阶段，其他的就只需要加热阶段。
他们的动态表现拥有明显的区别。
只有加热输入的温度控制系统相比于双输入的控制系统更难监控，更难获得较好的控制性能。
在控制领域，怎样去设计一个通用的温度控制器使之在工业应用中拥有较好的响应速度、较小的稳态误差、没有超调，这任然是一个挑战。
目前，开关控制和PID控制策略被应用在商业生产。
PID控制器诞生于1936年。
在工业生产的自动控制系统中被广泛的应用。
然而，怎样调整增益是执行PID控制器的关键因素。
如果系统的精确模型是可以获得的，那么可以应用Zigler-Nichols和IMC整定方法得到适当的控制增益。
然而，加热设备拥有时滞和非线性的的特点。
因此很难获得一个精确地动态模型，从而难以实现PID控制器设计。
一般，为了获得一个较好的控制响应，它需要反复的测试过程。
当系统遇到外加干扰或者是设定值时，系统的瞬态响应将会变坏。
这就需要在线的调整去重新适应这种变化或者换成人工控制。
这就不是一个方便的应用，并且在生品产品过程中产品的参数可能就不会保持好的水平。
化工反应釜温度控制系统的研究与设计
化工反应釜温度控制系统的研究与设计一、本文概述化工反应釜作为化工生产中的核心设备，其温度控制对于确保产品质量、提高生产效率以及保障生产安全具有至关重要的作用。
然而，由于化工反应过程中涉及的物质种类繁多，反应条件复杂多变，因此，如何实现精确、稳定且可靠的温度控制一直是化工领域的重要研究课题。
本文旨在深入探讨化工反应釜温度控制系统的研究与设计，以期为解决当前化工生产中存在的温度控制问题提供理论支持和实践指导。
本文将首先概述化工反应釜温度控制的重要性和挑战性，接着详细介绍现有的温度控制技术及其优缺点。
在此基础上，本文将提出一种新型的化工反应釜温度控制系统设计方案，包括硬件结构、软件编程以及控制策略等方面。
该方案将充分利用现代自动化控制技术，如传感器技术、数据处理技术和智能控制算法等，以提高温度控制的精度和稳定性。
本文还将对新型温度控制系统的性能进行仿真分析和实验研究，以验证其在实际应用中的可行性和有效性。
本文将对研究成果进行总结，并提出未来的研究方向和展望，以期为化工反应釜温度控制技术的发展贡献力量。
二、化工反应釜温度控制系统的基本原理化工反应釜是化工生产过程中的核心设备，其内部反应过程中的温度控制对于保证产品质量、提高生产效率以及保障生产安全具有至关重要的作用。
因此，研究和设计一套高效、稳定的化工反应釜温度控制系统是化工行业的重要任务。
化工反应釜温度控制系统的基本原理是通过对反应釜内部温度的实时监测和精确控制，实现对化学反应过程的有效管理。
这一系统通常由温度传感器、控制器和执行机构等核心组件构成。
温度传感器负责实时监测反应釜内部的温度，并将这一信息转化为电信号传递给控制器。
控制器接收到温度信号后，会根据预设的温度曲线或控制算法，计算出当前应施加的热量或冷量，以调节反应釜内的温度。
执行机构则根据控制器的指令，通过调节加热或冷却介质的流量，实现对反应釜温度的精确控制。
在温度控制系统的设计和实现过程中，需要考虑多种因素，如反应釜的材质、结构、反应特性等，以及环境温度、压力等外部条件的影响。
化学反应釜最优温度控制系统的设计与实现
一
在化 工 生 产 过 程 中 ，化 学反 应 釜 是 使 原 料 转 变 成 产 品 的 必 备 设 备 ， 釜 内 温度 控 制 的效 果 是 决 定 产 品 质量 高低 ， 产 效 率 其 生 快 慢 的 重要 因素 之 一 。 通 常情 况 下 ， 制 温 度 的做 法 是 将 不 同 在 控 的 高低 温导 热 流 体 直 接 通人 反应 釜 的夹 套 中 ， 以此 来 调 节 釜 内 温度 ， 这样 做往 往 使 得 反 应 釜 夹 套 内 的 流体 相 当混 乱 ， 内 温度 釜 也 很 难 达 到 预 期 效 果 。 文 针 对 这 一 问题 ， 本 设计 了一 套 仅 使 用单
ｐ ａｍｅ ｅ ｓ ｏｆｃ ｃ ｄｅ ａｒ ｔ ｒ ａｓ ａ ＰＩ ｃ ｔｏｌ Ｄ ｏｎｒ ｌ ｂａｓ ｔ ｓａ ａｒ ｏ Ｉ ｅｒ ｅｄ ｏｎ ｈｅ ｔ ｎｄ ｄ ｆ ＴＡＥ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｓ： ｍ ｐｅ ａｕｒ ｎ ｒ ｓ ｓｅｍ，ｅ ｃｔｒｏｐ ｉ ｃ ｎ ｒ ｄ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃｏ ｔｏｌ ｙ ｔ ｒ ａ ｏ ， ｔ ｍａｌ ｏ ｔｏｌ
和釜 中物 料 。 将 釜 内 Ｔ 并 １温 度 作 为 主控 对 象 ， 套 内的 温度 Ｔ 夹 ２
加 热器 ， 此 时 加热 器 是 停 止 工 作 的 。 当 反 应 釜需 要 升 温 时 ， 但 制
冷 压 缩 机 停 止 工 作 ， 热 器 启 动 。系 统 控 制 的 硬 件采 用 Ｐ Ｃ 可 加 Ｌ 编 程 控 制 器 ， 温 度 测 点 分 别 布 置在 夹套 的进 出 口 、 应 釜 内 、 将 反 夹 套 内 、 发 器 的进 出 口和 冷 凝 器 出 Ｉ。 压 力 测 点 布置 在真 的手 段 ， 出 了基 于 ＩＡ ｉ ｌ 仿 ｎ 求 Ｔ Ｅ准则 下 的 串级 ＰＤ最 优 Ｉ 控 制器 ， 善反 应 釜 温 控 效 果 。 完
反应釜的温度控制系统 毕业设计论文
反应釜的温度控制系统毕业设计论文安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称反应釜的温度控制系统学院电气信息学院专业班级仪表093姓名学号099064035摘要反应釜是化工生产过程中的重要设备，反应过程中伴随有大量的吸、放热现象，具有大滞后、时变、非线性、反应机理复杂等特点.传统的PID控制是一种基于过程参数的控制方法。
具有控制原理简单、稳定性好、可靠性高、参数易调整等优点，但其设计依赖于被控对象的精确数学模型，在线橄定参数的能力差，而反应釜因为机理复杂、各个参数在系统反应过程中时变，不能建立精确的数学模型，不能满足系统在不同条件下对参数自整定的要求，因而采用一般的PID控制器无法实现对反应釜的精确控制。
模糊控制是一种基于规则的语言控制，在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱，控制效果好。
但模糊控制器是以误差和误差变化作为输入变量，这种控制器具有模糊比例一微分控制作用，精度不太高、稳态误差较大、自适应能力有限和易产生振荡现象。
预测控制是一种优化控制算法，它是通过对某一性能指标的最优来确定未来的控制作用的，具有对模型要求低、鲁棒性好、适用于数字计算机控制的优点。
由于计算机模型预测控制具有良好的跟踪性能，能有效地提高系统的稳定性和消除误差，对滞后过程有明显控制效果，更加符合工业温度控制的实际要求，从而大大提高了温度控制系统的性能。
本文比较全面的分析了反应釜温度变化的特点以及控制难点，总结当前温度控制系统精度差的根本原因，在此基础上采用基于预侧的模糊自整定PID集成控制技术实现反应釜温度控制，其主要思想是利用系统模型的预测输出，结合常规PID的控制经验，采用模糊推理方法，对控制器算法进行改进。
实验结果表明，与通常的PID控制方案相比，该方案提高了系统的鲁棒性和适应性，较好的解决了反应釜温度控制的难题。
课题完成了反应釜温度控制系统的硬件电路的设计、系统软件的编译与调试，对基于预测的模糊自整定温度控制系统进行了仿真与实验研究，与PID控制方法相比，控制性能更加稳定，可靠性更高，实时性、适应性、鲁棒性都显著增强，控制效果较好。
反应釜设计(毕业论文doc)
最新精品文档，知识共享！摘要本次设计的搅拌设备是PP聚合釜，聚合釜的结构采用夹套式。
内筒介质为PP、设计压力为1.5MPa；夹套内介质为导热油、设计压力为0.3MPa；主体材质为16MnR；搅拌速度为130r/min。
操作时夹套内的油冷却内筒的物料。
设计方法采用压力容器的常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计内容主要包括设计方案的选择；釜体（内筒和夹套）强度、结构的设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传热装置设计、传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。
聚合釜作为反应容器的一种，其应用前景广泛，尤其是在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。
本次设计的聚合釜混合性能好、能耗低、结构简单、紧凑，占用空间及作业面积较小、操作维修方便、易于使物料形成轴向流型并在彼此之间相互分散，能增大不同物相间的接触面积，大大加快传热和传质过程，能保证石油化工行业连续不间断的生产要求。
关键词：反应釜；聚合釜；搅拌设备；传热装置；最新精品文档，知识共享！AbstractThe design involves the mixing equipment is naphthalene polymerization reactor, polymerization reactor structure with jacket. Naphthalene medium within the tube, the design pressure of 1.5MPa; folder comprising a medium for the oil, the design pressure is 0.3MPa; the main material for the 16MnR; stirring speed 130r/min. Operation, the oil cooling kit folder within the tube material. Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical device" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and the implementation of technical regulations, design mainly includes design of the program of choice; kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, check and pressure test; agitator design and verification; heat transfer equipment design, transmission design, and reactor design of other components.Polymerization reactor as a reaction vessel, its wide usage, especially in the oil and chemical industry is widely applied. The design of the polymerization reactor well mixed performance, low energy consumption, simple structure, compact, space and operating smaller, easy maintenance, easy to form axial flow of materials and with each other dispersed in, can increase the The contact area between phases of different materials, greatly speeding up the process of heat and mass transfer, to ensure uninterrupted oil-chemical industry production requirements.Key words：Reactor; polymerization reactor; mixing equipment; heat transfer devices;最新精品文档，知识共享！目录第1章绪论 (3)第2章设计方案的选择及设计参数的确定 (7)2.1 搅拌反应釜类型的选择 (7)2.2 设计参数的确定 (8)2.2.1 设计压力的确定 (8)2.2.2 设计温度的确定 (9)2.2.3 釜体材料的选择 (9)第3章反应釜的结构设计 (11)3.1 釜体的选型及尺寸确定 (11)3.1.1 釜体材料及结构型式的选择 (11)3.1.2 釜体直径及高度计算 (11)3.1.3 釜体厚度计算 (13)3.2 封头的选型及尺寸确定 (15)3.2.1 封头材料及结构型式的选择 (15)3.2.2 封头的厚度计算 (16)第4章反应釜的传热装置 (19)4.1 传热装置的类型及选择 (19)4.2 传热装置的尺寸计算 (20)4.2.1 夹套直径及高度的选择 (20)4.2.2 夹套筒体厚度的计算 (20)4.2.3 夹套封头厚度的计算 (21)第5章反应釜的传动装置 (22)5.1 传动方式 (22)5.1.1 电机的选用 (22)5.1.2 减速机的选用 (23)5.2 传动方式的机座 (23)第6章反应釜的搅拌装置 (25)最新精品文档，知识共享！6.1 搅拌器的类型及选择 (25)6.2 搅拌功率的计算 (26)6.3 搅拌轴的校核 (27)6.3.1 搅拌轴材料的选择 (27)6.3.2 搅拌轴的强度校核 (27)6.3.3 搅拌轴的刚度校核 (28)第7章反应釜的密封与其他附件 (30)7.1 反应釜的密封装置 (30)7.2 设备的支座 (32)7.3 联轴器的选用 (32)7.4 法兰的选用及校核 (33)7.5 容器的开孔与补强 (36)7.5.1 开孔补强的设计与补强结构 (36)7.5.2 开孔补强的计算 (40)参考文献 (44)致谢 (46)最新精品文档，知识共享！第1章绪论在生产实践中，许多化工生产过程都需要反应设备，广泛应用于物料混合、溶解、传热、制备悬浮液、聚合反应和制备催化剂等生产过程。
化学反应器温度控制系统设计【毕业作品】
摘要BI YE SHE JI（20 届）化学反应器温度控制系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月III摘要由于计算机的技术的不断发展，单片机等微型机已经被广泛的应用到各个行业，尤其是对工业自动控制的发展起着很大的推动作用。
单片机技术的成熟俨然已经成为工业科技发达与否的标志。
自动控制系统的核心技术是单片机技术，如何更快、更好地将它的优势全面、广泛地应用到各行各业已经是全球科技领域的新课题，也是推动工业发展的首要问题。
经过多年的发展，单片机技术已经日益完善，自动控制系统这方面的研究已经成为推动工业发展不可或缺的决定性力量。
为了跟上工业、科技的发展需要我们对自动控制系统有着更深入、更完善的学习和了解。
我们对这门技术的要求是更加方便、快捷、成本低、精确度高。
温度控制系统作为工业中最基本的控制系统，有着典型的特点、体现着单片机在自动控制中的作用。
本文中我们将详细的单片机对化学反应器的温度控制，包括对控制系统的总体设计构思、方案的选择、系统的硬件设计、软件编程、各种元器件的使用说明。
关键词：单片机，自动控制系统，温度，化学反应器IVAbstractAs the computer technology development, computer and other microcomputer has been widely applied to various industries, especially for the industrial automatic control development plays a great role in promoting. SCM technology has become industrial technology developed and symbol. Automatic control system is the key technology of SCM technology, how faster, better its advantage fully, widely applied to all walks of life is a global science and technology a new topic, but also to promote the industrial development the most important question. After years of development, SCM technology has become more perfect, the automatic control system of research in this area has become the industrial development indispensable decisive force. In order to keep up with the industry, the development speed of science and technology we need to automatic control system has a deeper, more perfect learning and understanding. Us to the door technical requirement is more convenient, fast, low cost, high accuracy.Temperature control system as the industry in the basic control system, with typical characteristics, embodies the microcontroller in automatic control function. In this paper, we will introduce the chemical reactor based on single-chip microcomputer temperature control system, including the control system's overall design, scheme selection, system hardware design, software programming, the use of various components.Key words:SingleChip,temperature,automatic, control systemsIII目录摘要 (1)Abstract......................................................................................................................... I I 目录 ........................................................................................................................... I II 第一章绪论 . (1)1.1课题的意义 (1)1.2课题的发展状况 (1)1.3课题的概述 (2)1.4 设计方案的可行性分析和预期目标： (3)1.4.1可行性分析： (3)1.4.2课题的预期目标： (3)第二章系统方案设计 (4)2.1系统工作原理 (4)2.2系统的方案设计及元件选择。
反应釜PLC智能控制系统设计毕业论文
反应釜PLC智能控制系统设计毕业论文目录第一章概述 (2)1.1PLC的结构与特点 (2)1.1.1 PLC的基本结构 (3)1.1.2 PLC的特点 (3)1.2PLC的发展趋势 (5)第二章硬件设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2.1 总体方案介绍 (6)2.2液体混合器总体结构 (7)2.3液位传感器的选择 (8)2.4搅拌机的选择 (8)2.5电磁阀的选择 (10)2.6接触器的选择 (10)2.7热继电器的选择 (12)2.8PLC的选择 (12)第三章程序设计 (15)3.1功能图 (15)3.2梯形图 (16)3.3PLC输人、输出地址分配 (17)3.4液体混合器输入输出接线图 (18)3.5手动控制 (18)第四章基于MCGS的监控系统设计 (19)4.1什么是MCGS组态软件 (19)4.2MCGS组态软件系统构成 (19)4.2.1 MCGS组态软件的整体结构 (19)4.2.2 MCGS组态软件五大组成部分 (20)4.3MCGS组态软件的特点及选型 (21)4.3.1 MCGS的主要特点 (21)4.3.2 MCGS的选型 (21)4.4基于MCGS的反应釜监控系统设计 (23)4.4.1组建系统工程 (23)4.4.2画面中构件的属性设置 (24)第五章 MCGS与PLC通信及工程模拟 (27)5.1制作动画显示画面 (27)5.2脚本程序编写 (28)5.3建立设备构件 (29)5.4程序下载整体运行与综合测试 (30)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章概述1.1 PLC的结构与特点随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经广泛应用在所有的工业领域。
现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。
可编程控制器（Programmable Logic Controller）正是顺应了这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
《2024年化工反应釜温度控制系统的研究与设计》范文
《化工反应釜温度控制系统的研究与设计》篇一一、引言在化工生产过程中，反应釜是关键的设备之一，而其温度控制系统的设计与实施则是确保生产过程顺利进行和产品质量的重要保障。
本文旨在研究并设计一套高效、稳定的化工反应釜温度控制系统，以提高生产效率和产品质量。
二、研究背景与意义随着化工行业的快速发展，对反应釜温度控制系统的要求也越来越高。
传统的温度控制系统往往存在响应速度慢、控制精度低等问题，导致生产效率低下和产品质量不稳定。
因此，研究并设计一套先进的化工反应釜温度控制系统，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
三、系统设计1. 系统架构设计本系统采用分布式控制系统架构，主要由上位机监控系统和下位机控制系统组成。
上位机监控系统负责实时监测反应釜的温度、压力等参数，并通过人机界面展示给操作人员。
下位机控制系统则负责根据上位机的指令，控制加热、冷却等执行机构，以实现对反应釜温度的精确控制。
2. 温度传感器与执行机构选择温度传感器选用高精度的热电偶或热电阻传感器，具有响应速度快、精度高等特点。
执行机构包括加热器和冷却器，选用具有快速响应、稳定可靠的设备，以确保温度控制的准确性和稳定性。
3. 控制策略设计本系统采用模糊PID控制算法，结合专家系统，实现对反应釜温度的精确控制。
模糊PID控制算法能够根据实际温度与设定温度的偏差，自动调整PID参数，提高系统的响应速度和稳定性。
专家系统则根据历史数据和工艺要求，为控制策略提供参考依据。
四、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括上位机监控系统和下位机控制系统。
上位机监控系统采用工业控制计算机或PLC（可编程逻辑控制器），具有强大的数据处理能力和友好的人机界面。
下位机控制系统则采用PLC或DCS（分布式控制系统）实现，具有高可靠性和稳定性。
2. 软件实现软件部分主要包括上位机监控软件和下位机控制软件。
上位机监控软件采用组态软件或自主开发的监控软件，具有实时数据采集、处理、存储和展示等功能。
化工反应釜温度控制系统的研究与设计
化工反应釜温度控制系统的研究与设计化工反应釜温度控制系统的研究与设计一、引言化工反应釜是化工生产中常用的重要设备，其温度控制对于反应过程的稳定性和产物质量有着重要影响。
传统的温度控制方法主要基于PID控制算法，随着现代自动化技术和计算机控制的发展，研究和设计更加先进、高效的温度控制系统，对于提高化工反应釜的生产效率和产品质量具有重要意义。
二、温度控制系统的研究2.1 控制原理温度控制系统的基本原理是通过对釜内温度进行监测，根据温度变化的反馈信号，经过控制算法进行计算，再通过控制装置对加热或冷却系统进行调节，以达到期望的温度目标。
常用的控制算法主要包括比例控制、积分控制和微分控制，即PID控制。
2.2 温度传感器温度传感器是温度控制系统的基础，常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
热电偶原理是根据金属导体温度变化时其电动势变化的原理，热敏电阻则是根据电阻值随温度变化的特性。
在化工反应釜中，常用的温度传感器是热电偶，其具有响应快、测量范围广、稳定性高等特点。
2.3 控制装置控制装置主要包括温度控制器和执行器。
温度控制器是处理温度反馈信号并进行控制算法计算的设备，常见的温度控制器有数字式和模拟式两种。
执行器则是根据温度控制器的输出信号，控制加热或冷却系统的设备。
常见的执行器包括电磁阀、调节阀、电动执行机构等。
三、温度控制系统设计3.1 系统组成温度控制系统的主要组成包括温度传感器、温度控制器、执行器和加热或冷却系统。
温度传感器负责实时监测反应釜内温度，将监测到的温度信号传输给温度控制器。
温度控制器根据反馈信号和设定参数，进行控制算法计算，输出控制信号给执行器。
执行器根据控制信号，调节加热或冷却系统，实现对温度的控制。
3.2 控制算法根据反应釜温度的特点和工艺要求，可以选择合适的PID 控制算法进行温度控制。
PID控制算法具有响应速度快、稳定性好、易于实现等优点，适用于反应釜温度的控制。
在具体实现中，可以通过测试和调试，对PID控制算法的参数进行合理的设置，以达到较为理想的控制效果。
聚合反应釜温度控制系统设计
聚合反应釜温度控制系统设计摘要聚合反应机理复杂,是强放热反应,过程具有大滞后、大惯性、非线性等特性.温度、压力、浓度及催化剂的活性与牌号等都对化学平衡产生重要影响。
因此,反应釜温度控制的效果将直接影响产品的质量及装置的正常运行,为此将反应釜温度控制回路列为重点监控回路,严格将反应釜温度控制在要求范围内。
传统的ＰＩD控制是一种基于过程参数的控制方法,具有控制原理简单、稳定性好、可靠性高、参数易调整等优点，但其设计依赖于被控对象的精确数学模型,在线整定参数的能力差，因反应釜机理复杂，各个参数在系统反应过程中时变.因而采用一般的PIＤ控制器无法实现对反应釜的精确控制。
模糊控制和预测控制都是对不确定系统进行控制的有效方法。
本文将模糊控制和预测控制结合起来运用于聚合反应釜温度控制器的设计,设计以聚合反应釜温度控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。
在工业生产中，如用于热处理的加热炉、用于融化金属的坩锅电阻炉等,都用到了电阻加热的原理。
鉴于单片机技术应用的广泛性和优越性,温度控制的重要性，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
本文就是根据这一思想来展开的。
结果表明预测模糊控制作为模糊控制和预测控制相结合的产物该控制方法具有使系统超调量小、调整时间短、对系统参数变化和外界干扰有较强的鲁棒性等优点,是一种提高聚合反应釜温度控制效果的有效方法。
关键词:聚合反应；预测控制;模糊控制；单片机ﻬSummary of polｙｍerizaｔion Keｔtle temperaｔurｅｃｏntrol syｓｔeｍdｅsｉgｎABＳTRACTPolyｍerizatｉon reａction mｅchanismｆor complｅx, is ａstronｇexothermic rｅａctiｏn,prｏｃｅssｗｉtｈlａrgeｔｉme ｄelayｓ,larｇe ineｒtia，noｎlinear and other featｕrｅs．Ｔemperａtｕre, presｓure,ｄｅｎsity ａnｄchｅmicalｅｑuilibrｉuｍcatａｌyｓt ａctiｖityａnd ｇrades, aｎd sｏon havｅａmajor ｉmpaｃｔ。
反应釜的温度控制毕业论文设计
安 徽 工 业 大 学毕业设计任务书学 院、系：电气信息学院 自动化系 专 业：自动化 学 生 姓 名：赵增增 学 号： 设计题目：基于HDU4000过程控制系统的反应釜温度控制系统的设计起 迄 日 期: 2013年02月25日~2013年06月15 日设计地点:安 徽 工 业 大 学、电气信息学院 指 导 教 师:章家岩 系 主 任:李明河(此文档为word 格式，下载后您可任意编辑修改！)优秀论文 审核通过未经允许 切勿外传发任务书日期:2013年02月25日毕业设计任务书1．毕业设计课题的任务和要求：反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用。
化工生产等必不可缺，所以反应釜的温度控制也尤为重要，尤其是恒温阶段，本设计要求1.介绍控制系统的硬件组成，所采用的控制方案；2.利用可编程逻辑控制器实现反应釜温度控制；3.使用组态软件对系统进行组态；4.监控温度PLC 控制系统的运行情况。
2．毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：本系统是以PLC、WinCC为基础，利用PLC实现温度控制系统的设计和应用。
设计人员应具备下列知识：1. 以过程控制实验装置中的反应釜温度作为被控对象设计一个控制对象，实现对反应釜温度的恒值控制；2.组态测控界面上，实时设定并显示温度给定值、测量值及控制器输出值；3.实时显示温度给定值实时曲线、温度测量值实时曲线；4.选择合适的整定方法确定PID参数，并能在组态测控界面上实时改变PID参数。
5.设计的反应釜温度控制系统要能够实现反应釜温度的自动控制，控制作用又快又好，。
毕业设计任务书3．对毕业设计课题成果的要求〔包括毕业设计、图纸、实物样品等〕：1、毕业设计说明书（包括纸质版和电子版）2、毕业设计说明书应包括英文资料全文及翻译稿，3、必要的程序和电路图。
4．毕业设计课题工作进度计划：起迄日期工作内容2013年2月25日~3月31日4月1日~4月30日5月1日~6月10日6月11日~6月15日6月16日~6月20日6月20日~6月25日检索并仔细阅读有关技术资料，严格按学校对毕业设计开题报告的要求认真完成毕业设计开题报告；翻译英文资料，原稿和译文要附于论文之后；按毕业论文课题的具体工作内容要求，撰写论文，一定要注意的是论文格式严格按系里的要求完成。
聚合釜温度控制系统的设计
辽宁工业大学 PLC应用技术课程设计（论文）题目：聚合釜温度控制系统的设计院（系）：电气工程学院专业班级：测控092班学号：学生姓名：指导教师：起止时间： 2012.6.20～2012.7.3课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和聚合釜的温度进行控制。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。
随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能,因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的，通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此，PLC对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
这也正是本课题所重点研究的内容。
本文分别就聚合釜的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、程序设计等几方面进行阐述。
通过改造聚合釜的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。
关键词：聚合釜；传感器；PLC；PID调节目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (3)2.1概述 (3)2.2系统组成总体结构 (3)第3章硬件设计 (5)3.1PLC的选型和硬件配置 (5)3.2传感器的选择 (6)3.3变频器的参数设置 (7)第4章基于PLC温度控制系统软件设计 (8)4.1STEP7MICRO/WIN32软件介绍 (8)4.2系统PID算法及流程图 (8)4.2.1PID算法简介 (8)4.2.2PID算法的数字化处理 (9)4.3I/O分配 (13)4.4PLC外部接线 (14)第5章设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论温度测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计任务书学院、系：电气信息学院自动化系专业：自动化学生姓名：学号：设计题目：基于HDU4000过程控制系统的反应釜温度控制系统的设计起迄日期:设计地点:指导教师:系主任:┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计任务书┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计任务书3．对毕业设计课题成果的要求〔包括毕业设计、图纸、实物样品等〕：1、毕业设计说明书（包括纸质版和电子版）2、毕业设计说明书应包括英文资料全文及翻译稿，3、必要的程序和电路图。
4．毕业设计课题工作进度计划：起迄日期工作内容2013年2月25日~3月31日4月1日~4月30日5月1日~6月10日6月11日~6月15日6月16日~6月20日6月20日~6月25日检索并仔细阅读有关技术资料，严格按学校对毕业设计开题报告的要求认真完成毕业设计开题报告；翻译英文资料，原稿和译文要附于论文之后；按毕业论文课题的具体工作内容要求，撰写论文，一定要注意的是论文格式严格按系里的要求完成。
指导教师审阅论文的电子稿；严格按要求修改论文，打印装订，评阅老师评阅；论文答辩。
学生所在系审查意见：系主任：年月日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。
在科学研究和生产实践的诸多领域中,温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。
温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
反应釜中的温度控制是整个化工生产过程中的核心控制部分之一，它具有温度惯性、大的延迟时间等特性，对过程控制造成非常大的困难。
为了达到比较理想的控制效果，经过比较和分析，这里采用西门子公司的S7-300系列PLC设备，配以上位机监控系统，并以PID控制为理论基础，实现对反应釜的温度控制。
该系统使用STEP7和Wincc软件进行编程，在仿真器上进行的模拟调试以及利用组态画面进行的试验都获得了成功，可以证明这种方案符合基本工艺需求，是实际可行的，可以为实际操作提供应用参考。
关键词：S TEP7；反应釜；PID控制；温度控制系统；Wincc监控软件┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractTemperature is one of common working parameters in industrial production, any physical change process is closely related to temperature. In many areas of scientific research and production practice, the temperature control occupies very important position, especially in metallurgy, chemical industry, building materials, food, machinery, petroleum and other industries, plays a decisive role. Under different production conditions and technological requirements for temperature control, heating mode, fuel, the control scheme is also different. Such as metallurgy, machinery, food, chemical industry etc widely used in all kinds of industrial production of all kinds of heating furnace,heat treatment furnace,reactor,etc. Fuel is coal gas, natural gas, oil, electricity, etc. The technological process of the temperature control system is complicated and uncertain, so the system requires more advanced control technology and control theory.In the reaction kettle temperature control is one of the core control portion of the whole chemical production process, it has the character of inertia, large delay time, temperature on the process control cause great difficulties. To achieve ideal control effect, through comparison and analysis, it adopts Siemens S7-300 series PLC equipment, with more than a machine monitoring and control system, and based on the theory of PID control, the realization of the reaction kettle temperature control.The system is edited by STEP7 and WinCC software, the successful of the debug on the simulator and the tests carried out by the configuration screens, can prove that this scheme can meet the demand of basic technology, it is practical, can be reference for practical applications.Key words :PLC，The reaction kettle，PID control，Temperature control system, WINCC monitoring software┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (9)1.1 选题的背景 (9)1.2 国内外研究现状 (9)1.3 发展现状 (10)1.4 展望 (11)第二章连续搅拌反应釜工艺简介 (13)2.1 连续搅拌反应釜的基本结构 (13)2.2 连续搅拌反应釜工作原理 (14)2.3 连续搅拌反应釜温度控制难点 (14)2.4 微机控制系统软件 (15)2.5 使用设备 (15)第三章PID控制方案 (17)3.1 PID控制器的应用与发展 (17)3.2 PID控制原理 (17)3.2.1 PID控制器基本概念 (17)3.2.2 PID控制器的参数整定 (17)3.2.3 数字PID算法 (18)3.2.4 数字PID控制器的控制作用 (20)3.3 PID控制器的主要优点 (22)3.4 闭环控制系统的概念与特点 (22)3.5 反应釜的PID控制方案 (22)3.5.1 PLC在PID闭环控制系统中的应用 (22)第四章系统硬件选择 (26)4.1 可编程控制器总体概述 (26)4.2 PLC工作原理 (26)4.3 PLC组成结构 (27)4.4 S7-300简介 (29)第五章下位机过程系统设计 (31)5.1 PLC STEP7编程 (31)5.2 SIMA TIC S7-300可编程控制器模块选型： (34)5.3 下位机程序设计 (35)5.3.1 下位机程序设计 (36)第六章控制系统上位系统设计 (38)6.1 监控画面设计 (38)6.1.1 WinCC组态软件介绍 (38)6.1.2 WinCC与S7-300之间通讯的实现 (38)6.1.3 监控画面的设计 (39)6.2组态WinCC编程 (39)6.2.1 PLC通信 (40)6.2.2 WinCC与Step7-300通讯 (41)6.2.3 WinCC编程 (51)第七章下位机具体程序与结果分析 (55)7.1 反应投料运行程序 (55)7.2 反应釜的温度控制程序 (59)7.3 结果分析 (63)第八章总结与展望 (67)8.1 总结 (67)8.2 展望 (67)参考文献 (68)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊致谢 (69)附录 (70)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1 选题的背景石油化工工业是国家经济发展的支柱性产业，反应釜作为化工生产中实现化学反应的主要设备，其自动控制方法的研究具有非常重要的意义。