间歇多反应釜公用定量加料控制系统研究与设计

发布时间：2017-05-04 14:00

  本文关键词：间歇多反应釜公用定量加料控制系统研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：工业过程控制系统最早在该化工厂得到尝试和应用,但存在自动化程度低、系统运行不稳定、人员干预多、劳动强度大等缺点。本课题以某公司生产车间加溶剂站为研究对象,针对在复杂管路内,多反应釜共用一台质量流量计的工艺特点,开发出一套自动化程度高、功能丰富、生产安全稳定、能够满足实际生产要求的间歇多反应釜公用定量加料控制系统。本课题以间歇多反应釜公用定量加料工艺过程为研究背景,分析了加溶剂站的工艺流程和功能需要,阐述了加溶剂站自动监控系统的总体设计方案,详细介绍了系统各功能的控制策略和实现方法,探究了各种因素对加料精度的影响及多反应釜排队加料的控制方法。加溶剂站采用德国西门子公司的S7-300 PLC作为中央控制设备,运用STEP7编程软件进行硬件配置、程序开发和通信组态,实现TP/TCP数据通信、数据采集、加料误差补偿处理、数字量和模拟量报警等功能。同时,系统使用Wincc组态软件开发中控室上位机的监控界面,实现参数设置、数据显示、趋势分析、故障报警等功能。间歇多反应釜公用定量加料控制系统在一个月的现场调试和试运行过程中,出现的各种问题得到解决并且进一步完善了系统功能。加溶剂站监控系统自2015年3月投产运行以来,运行状况良好,加料精度保证在±0.25%左右,排队加料控制未出现异常。
【关键词】：控制系统 加溶剂站 定量加料 排队控制
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ052
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 课题来源10-11
• 1.3 关键技术国内外研究现状11-13
• 1.3.1 定量加料技术国内外现状11-12
• 1.3.2 排队加料技术发展概况12-13
• 1.4 课题简介13-15
• 1.4.1 工艺流程简介13-14
• 1.4.2 系统要求及设计原则14
• 1.4.3 控制系统结构14-15
• 1.5 主要工作内容15-16
• 2 间歇多反应釜公用定量加料控制系统硬件设计16-26
• 2.1 概述16
• 2.2 控制系统层级划分16-17
• 2.2.1 溶剂OS站16-17
• 2.2.2 溶剂AS站17
• 2.2.3 现场设备17
• 2.3 加溶剂站控制系统硬件选型17-20
• 2.3.1 仪表及控制设备选型17-19
• 2.3.2 模块I/O控制点统计与地址分配19-20
• 2.4 控制系统电气设计20-24
• 2.4.1 加溶剂站电气设计20-21
• 2.4.2 加溶剂站电气接线方案21-23
• 2.4.3 加溶剂站模块原理设计23-24
• 2.5 PLC系统硬件配置24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 3 间歇多反应釜公用定量加料过程控制程序设计26-43
• 3.1 概述26
• 3.2 多反应釜公用定量加料程序需实现的功能26
• 3.3 多反应釜公用定量加料程序结构26-29
• 3.4 多反应釜公用定量加料程序设计29-41
• 3.4.1 阀门操作基础功能块29-30
• 3.4.2 流量计传感器基础功能块30
• 3.4.3 定量加料工艺功能块30-40
• 3.4.4 定量加料过程控制保护与报警功能40-41
• 3.5 本章小结41-43
• 4 间歇多反应釜公用定量加料系统通信设计43-52
• 4.1 通信策略与结构43-51
• 4.1.1 加溶剂站与罐区泵站通信43-47
• 4.1.2 加溶剂站与H工艺站通信47-51
• 4.2 本章小结51-52
• 5 人机界面组态52-58
• 5.1 概述52
• 5.2 定量加料监控界面组态52-55
• 5.3 过程值趋势分析55-56
• 5.4 报警组态56-57
• 5.5 本章小结57-58
• 6 定量加料精度研究58-68
• 6.1 概述58
• 6.2 影响加料精度因素分析58-60
• 6.2.1 温度对加料精度影响58-59
• 6.2.2 压力对加料精度影响59
• 6.2.3 振动对加料精度的影响59
• 6.2.4 过充量误差分析59
• 6.2.5 管路内残存气体对加料精度影响59-60
• 6.3 提高加料精度方案60-63
• 6.3.1 过充量误差自调整补偿方案60-63
• 6.3.2 管路系统残存气体解决方案63
• 6.4 提高加料精度方法实现63-67
• 6.4.1 过充量及其误差补偿程序63-66
• 6.4.2 管路内残存气体的预压控制程序66-67
• 6.5 本章小结67-68
• 7 多反应釜生产排队控制研究68-78
• 7.1 概述68
• 7.2 排队加料控制流程及程序结构68
• 7.3 排队加料控制入口程序68-70
• 7.4 排队加料控制程序实现70-76
• 7.4.1 建立排队列表72
• 7.4.2 顺序排队加料72-74
• 7.4.3 插队加料74-75
• 7.4.4 取消排队75-76
• 7.5 本章小结76-78
• 8 系统现场调试及试运行78-83
• 8.1 概述78
• 8.2 加溶剂站调试及试运行方案78
• 8.3 加溶剂站调试内容78-81
• 8.3.1 熟悉定量加溶剂工艺流程78-79
• 8.3.2 满管79
• 8.3.3 质量流量计及变频器的参数设置79-80
• 8.3.4 泵站调频80-81
• 8.4 试运行81-82
• 8.4.1 泵站试运行81
• 8.4.2 系统联合试运行81-82
• 8.5 本章小结82-83
• 9 结论83-84
• 参考文献84-86
• 攻读硕士期间发表学术论文情况86-87
• 致谢87-88
• 附录 加溶剂站电气图纸88-92

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