【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 流量串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 液位變送器的主參數(shù)測量信號輸入主控制器，主控制器的輸出作為副控制器的外給定信號，副控制器根據(jù)流量變送器的副參數(shù)測量信號與來自主控制器的給定信號之間的偏差的大小和方向，經(jīng) PID 運算輸出控制信號送去調(diào)節(jié)閥，控制其開度，調(diào)節(jié)進水流量達到控制液位的目的。 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)器主要起隨動調(diào)節(jié)作用。在此系統(tǒng)中，主控參數(shù)液位的高低與進出水的流量有關(guān)，即流量是影響液位的最大擾動信號。 控制方案 液位 — 流量串級控制系統(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 ： 串級控制系統(tǒng)的主回路是一個定值控制系統(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，自動調(diào)節(jié)加料閥門的開度，同時自動調(diào)節(jié)反應(yīng)釜夾套冷卻水回流閥門的 開度，組成一個智能化的多參數(shù)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，以達到進一步綜合控制好化學(xué)反應(yīng)速度，最終優(yōu)化整個反應(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)時間 ts≤ 120s； 組態(tài)測控界面上，實時設(shè)定并顯示液位給定值、測量值及控制器輸出值；實時顯示液位給定值實時曲線、液位測量值實時曲線； 選擇合適的整定方法確定 PID 參數(shù) ，并能在組態(tài)測控界面上實時改變 PID 參數(shù)； 通過 S7300PLC 編程軟件 Step7實現(xiàn) PLC 程序設(shè)計與調(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)計完成后，提交打印設(shè)計報告。 液位控制系統(tǒng)控制要求 以過程控制實驗裝置中的反應(yīng)釜液位作為被控對象、主回路流量作為調(diào)節(jié)對象， PLC 作為控制器、靜壓式壓力表作為檢測元件、電動調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器構(gòu)成一個反應(yīng)釜雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對反應(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（論文）說明書 共 48 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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、排油、溢測量、放空及電熱棒、測溫等接管孔。轉(zhuǎn)速超過 160轉(zhuǎn)以上宜使用齒輪減速機。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。在較高溫度下不會氧化起皮，故可用于直接火加熱。 不銹鋼反應(yīng)釜的優(yōu)點 具有如下這些優(yōu)點 ： 不銹鋼材質(zhì)具有優(yōu)良的機械性能，可承受較高的工作壓力，也可承受塊狀固體物料加料時的沖擊。根據(jù)不同的因素反應(yīng)釜可分為很多種類，實驗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訓(xùn)對象系統(tǒng) 典型化工流程過程控制綜合實訓(xùn)對象系統(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 。利用上位機對控制系統(tǒng)的運行進行實時監(jiān)控。然后用 PLC編程軟件進行編程，實現(xiàn)反應(yīng)釜液位的自動控制。 本文首先介紹了過程控制實驗裝置和 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算機控制技術(shù)，既提高設(shè)備的自動化程度又提高設(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、勿需鍋爐自動加溫、使用方便 等特點 。全世界 反應(yīng)釜 的消費總量達 3500萬。 ，控制效果好，運行穩(wěn)定，操作方便。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 I ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (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 測控技術(shù)與儀器 081 班 姓 名 學(xué) 號 畢業(yè)設(shè)計 (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現(xiàn)反應(yīng)釜液位 PID 控制； ； PLC 控制系統(tǒng)的運行情況。 要求： 1. 以過程控制實驗裝置中的反應(yīng)釜液位作為被控對象設(shè)計一個 控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對反應(yīng)釜液位的恒值控制； ，實時設(shè)定并顯示液位給定值、測量值及控制器輸出值； 、液位測量值實時曲線； PID參數(shù)，并能在組態(tài)測控界面上實時改變 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（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。我國正處于 反應(yīng)釜 生產(chǎn)和消費應(yīng)用的高速增長期，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)計的主要任務(wù)是利用西門子 S7300PLC和組態(tài)王軟件設(shè)計一個恒液位控制系統(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，采用 PID串級控制，以西門子 S7300PLC為控制器。 并使 用組態(tài)王對系統(tǒng)組態(tài)，制作監(jiān)控畫面。最后，對控制系統(tǒng)的性能進行測試分析，詳細介紹了系統(tǒng)的實驗步驟、調(diào)試過程、以及實驗結(jié)果分析。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（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