基于西门子PCS7的丙烯聚合反应控制系统设计与研究
毕业论文关键词 MPCE-1000 CSTR 西门子PCS7 SFC CFC WinCC
Title The Design and Research of Propylene Polymerization Control System Based on Siemens PCS7
Abstract In this paper, we put a continuous stirred tank reactor process (CSTR) of multifunctional experiment system (MPCE) as the controlled object, using Siemens SIMATIC PCS7 BOX as a controller, set up a simple DCS system, and a certain control indicator. CSTR has a complex process, and the stability of its internal reaction directly affect the safety and efficiency of production, therefore, the control of CSTR has some difficulty. In this paper, a fully automated process of starting and stopping for CSTR process has been designed by sequence control SFC language. This design has a reasonable control strategy, combined with function control CFC language, complete the CSTR control loop design. In addition, the paper also made a monitoring design via WinCC. Finally, this paper test the control strategy combined with the control system, he results showed that the control strategy can be feasible and effective.
Keywords PCS7 MPCE-1000 CSTR SFC CFC WinCC
目次
1引言.1
1.1背景与意义..1
1.2课题任务.1
2被控对象分析与描述..2
2.1MPCE-1000简介.2
2.2丙烯聚合反应系统分析.2
2.3丙烯聚合反应系统描述.5
3系统总体设计.12
3.1系统控制要求和技术指标.12
3.2系统总体结构..13
3.3控制策略设计..13
4系统硬件设计.20
4.1系统硬件组成..20
4.2系统硬件组态及网络组态.21
4.3系统硬件资源分配.21
5系统软件设计.23
5.1软件资源分配..23
5.2控制软件设计..23
5.3监控软件设计..28
6系统调试与分析..34
结论.38
致谢.39
参考文献..40
1 引言 1.1 背景与意义 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。过程控制是工业自动化的重要分支[1]。 过程控制一般是指工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制，它覆盖了许多工业部门，如电力、石油、化工、冶金、炼焦、造纸、建材、轻工、纺织、陶瓷及食品等。因而，过程控制在国民经济中占有极其重要的地位。过程控制主要针对六大参数，即温度、压力、流量、液位（或物位）、成分和物性等参数的控制问题。为了实现过程控制，以控制理论和生产要求为依据，采用模拟仪表、数字仪表或计算机等构成的控制总体，称为过程控制系统[2]。 利用连续搅拌反应釜（CSTR）实现聚合反应是最常见的一种化工生产过程，如聚乙烯、聚丙烯等的生产。这种实验是当前全实物实验根本无法进行的复杂、高危险性实验，又是非常重要的基础反应动力学实验和反应系统控制实验内容[5]。该反应具有非线性、大时滞以及强惯性等特性，源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ 因此如何使其稳定运行成为化工过程控制领域的研究热点。