【正文】 液 位 變送 器S P 2S P 1（ 主 ）（ 副 )F 1 F 2P V 1P V 2 — —xy 圖 液位 流量串級(jí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 液位變送器的主參數(shù)測(cè)量信號(hào)輸入主控制器，主控制器的輸出作為副控制器的外給定信號(hào)，副控制器根據(jù)流量變送器的副參數(shù)測(cè)量信號(hào)與來自主控制器的給定信號(hào)之間的偏差的大小和方向，經(jīng) PID 運(yùn)算輸出控制信號(hào)送去調(diào)節(jié)閥，控制其開度，調(diào)節(jié)進(jìn)水流量達(dá)到控制液位的目的。 主參數(shù)是工藝操作的主要指標(biāo)，允許波動(dòng)的范圍比較小，一般要求無余差，因此，主調(diào)節(jié)器選擇 PID 控制規(guī)律。 主、副調(diào)節(jié)器控 制規(guī)律的選擇 在串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主、副調(diào)節(jié)器的工作情況不一樣，主調(diào)節(jié)器起定值調(diào)節(jié)作用，而副調(diào)節(jié)器主要起隨動(dòng)調(diào)節(jié)作用。在此系統(tǒng)中，主控參數(shù)液位的高低與進(jìn)出水的流量有關(guān)，即流量是影響液位的最大擾動(dòng)信號(hào)。 控制方案 液位 — 流量串級(jí)控制系統(tǒng) （ 1）被調(diào)參數(shù)：反應(yīng)釜液位； （ 2）調(diào)節(jié)參數(shù)：主 回路流量； （ 3）主、副參數(shù)的選擇 ①主參數(shù)的選擇 ： 串級(jí)控制系統(tǒng)的主回路是一個(gè)定值控制系統(tǒng) ,副回路要包括主要干擾，我們選擇液位作為主被控量。由 PLC 系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度及出口溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)加料閥門的開度，同時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)反應(yīng)釜夾套冷卻水回流閥門的 開度，組成一個(gè)智能化的多參數(shù)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，以達(dá)到進(jìn)一步綜合控制好化學(xué)反應(yīng)速度，最終優(yōu)化整個(gè)反應(yīng)過程的升溫曲線的目的?，F(xiàn)在只能由人工依據(jù)反應(yīng)釜的溫度和出口溫度，初略判斷反應(yīng)釜內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)情況，控制閥門開度，這樣就很難真正控制好化學(xué)反應(yīng)速度，使產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和進(jìn)一步提高反應(yīng)釜的生產(chǎn)能力都受到了制約。 ；調(diào)節(jié)時(shí)間 ts≤ 120s； 組態(tài)測(cè)控界面上，實(shí)時(shí)設(shè)定并顯示液位給定值、測(cè)量值及控制器輸出值；實(shí)時(shí)顯示液位給定值實(shí)時(shí)曲線、液位測(cè)量值實(shí)時(shí)曲線； 選擇合適的整定方法確定 PID 參數(shù) ，并能在組態(tài)測(cè)控界面上實(shí)時(shí)改變 PID 參數(shù)； 通過 S7300PLC 編程軟件 Step7實(shí)現(xiàn) PLC 程序設(shè)計(jì)與調(diào)試； 分析系統(tǒng)基本控制特性，并得出相應(yīng)的結(jié)論； 設(shè)計(jì)完成后，提交打印設(shè)計(jì)報(bào)告。 液位控制系統(tǒng)控制要求 以過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的反應(yīng)釜液位作為被控對(duì)象、主回路流量作為調(diào)節(jié)對(duì)象， PLC 作為控制器、靜壓式壓力表作為檢測(cè)元件、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器構(gòu)成一個(gè)反應(yīng)釜雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜液位的恒值控制。 反應(yīng)釜工作原理 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 48 頁(yè) 第 4 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 加熱不銹鋼反應(yīng)釜夾套內(nèi)放置導(dǎo)熱油，由電熱棒加熱，夾套上開有進(jìn)、排油、溢測(cè)量、放空及電熱棒、測(cè)溫等接管孔。轉(zhuǎn)速超過 160轉(zhuǎn)以上宜使用齒輪減速機(jī)。支承座有支承式或耳式支座等。不銹鋼反應(yīng)釜加熱方式有 電加熱、熱水加熱、導(dǎo)熱油循環(huán)加熱、遠(yuǎn)紅外加熱、外（內(nèi)）盤管加熱等。不銹鋼材質(zhì)一般有 0Cr18Ni9（ 304）， 1Cr18Ni9Ti（ 321）， 00Cr17Ni14Mo2（ 316L）。 傳熱效果比搪瓷反應(yīng)釜好，升溫和降溫速度較快。在較高溫度下不會(huì)氧化起皮，故可用于直接火加熱。 不銹鋼反應(yīng)釜的優(yōu)點(diǎn) 具有如下這些優(yōu)點(diǎn) ： 不銹鋼材質(zhì)具有優(yōu)良的機(jī)械性能，可承受較高的工作壓力，也可承受塊狀固體物料加料時(shí)的沖擊。根據(jù)不同的因素反應(yīng)釜可分為很多種類，實(shí)驗(yàn)室用的是不銹鋼反應(yīng)釜。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見化工過程控制實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 5 角鐵， 60179。 50179。 典型化工流程過程控制綜合實(shí)訓(xùn)對(duì)象系統(tǒng) 典型化工流程過程控制綜合實(shí)訓(xùn)對(duì)象系統(tǒng) 采用化工釜式反應(yīng)系統(tǒng)的工藝控制流程且結(jié)構(gòu)為開放式，學(xué)生可進(jìn)入系統(tǒng)操作。s performance in the test analysis, detailed introduces the system of the experiment, the debugging process steps, and the analysis of experimental results. Key Words:Monitoring system， PLC， PIDarithmetic， KINGVIEW。 關(guān)鍵詞 ： 監(jiān)控系統(tǒng)， PLC， PID 算法，組態(tài)王 。利用上位機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。然后用 PLC編程軟件進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜液位的自動(dòng)控制。 本文首先介紹了過程控制實(shí)驗(yàn)裝置和 反應(yīng)釜單元的一些基本資料，包括系統(tǒng)組成和工作原理。目前反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)大都采用以微處理器為核心的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，既提高設(shè)備的自動(dòng)化程度又提高設(shè)備的控制精度。不銹鋼反應(yīng)釜 具 有加熱迅速、耐高溫、耐腐蝕、衛(wèi)生、無環(huán)境污染、勿需鍋爐自動(dòng)加溫、使用方便 等特點(diǎn) 。全世界 反應(yīng)釜 的消費(fèi)總量達(dá) 3500萬。 ，控制效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 課題名稱 過程控制裝置反應(yīng)釜液位控制 學(xué) 院 電氣信息學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 測(cè)控技術(shù)與儀器 081 班 姓 名 學(xué) 號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的主要內(nèi)容及要求 ： 主要內(nèi)容： ，所采用的控制方案； S7300 可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜液位 PID 控制； ； PLC 控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 要求： 1. 以過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的反應(yīng)釜液位作為被控對(duì)象設(shè)計(jì)一個(gè) 控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜液位的恒值控制； ，實(shí)時(shí)設(shè)定并顯示液位給定值、測(cè)量值及控制器輸出值； 、液位測(cè)量值實(shí)時(shí)曲線； PID參數(shù)，并能在組態(tài)測(cè)控界面上實(shí)時(shí)改變 PID參數(shù)。 指導(dǎo)教師簽字： 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 II ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 過程控制裝置反應(yīng)釜的液位控制 摘 要 反應(yīng)釜自 1912年發(fā)明以來取得迅猛發(fā)展，至今全球仍以每年 3— 5%的速度遞增。我國(guó)正處于 反應(yīng)釜 生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)用的高速增長(zhǎng)期，已廣泛應(yīng)用于 石油、化工、輕工、食品、釀酒、制藥、家電、水電、機(jī)械、建筑、市政和各種民用器具中。在相當(dāng)多的領(lǐng)域里，反應(yīng)釜的性能優(yōu)劣決定了產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是利用西門子 S7300PLC和組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)一個(gè)恒液位控制系統(tǒng)，使液位維持在設(shè)定值附近。其次是系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)，采用 PID串級(jí)控制，以西門子 S7300PLC為控制器。 并使 用組態(tài)王對(duì)系統(tǒng)組態(tài)，制作監(jiān)控畫面。最后，對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試分析，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)步驟、調(diào)試過程、以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Liquid level control of Process control device Reaction kettle Abstract The reaction kettle have made significant development since the invention in 1912 years， still has a increasing at the rate of 3%5% every world of the reaction kettle total consumption of 35 million. Our country is in the reaction kettle production and consumption of application of rapid growth, has been widely used in petroleum, chemical industry, light industry, food, wine, pharmacy, home appliances, water and electricity, machinery, construction, municipal and all kinds of civil appliances. Stainless steel reaction has quickly heating, high temperature resistance, corrosion resistance, health, no environmental pollution, without boiler heating, convenient use, etc. In quite a few fields, and the reaction kettle performance quality decided to the quality of the products is good. At present the reaction kettle control system is a microprocessor most used as the core of the puter control technology, can not only improve the degree of automation equipment and improve equipment control precision. This design is the main task of the use of Siemens S7300 PLC and KINGVIEW to design a constant level control system,maintain the liquid level nearby the setpoint . This paper first introduces the process control experiment device and the reaction kettle of some basic information unit, including the system position and working principle firstly. Second is the design of system control scheme, PID cascade control, with Siemens s7300 PLC for the controller. Then use PLC programming software programming, realize the reaction kettle liquid level in automatic control. And use KINGVIEW on system configuration, using the PC to control the operation of the system for realtim