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A0106 乙酸丁酯反应器的开车与运行Drive and operation of the butyl acetate reactor 任务点0106－1 乙酸丁酯反应器（间歇釜）的开车(1)备料①先向沉淀罐中进正丁醇的料：打开正丁醇的进料阀，向沉淀罐进料，当正丁醇达到一定的液位时关闭进料阀，静止备用。
②向硫酸计量罐进料：先打开硫酸计量罐的放空阀和溢流阀，打开硫酸进料阀，向硫酸计量罐充夜，出现溢流后候关闭阀门。
③向乙酸计量罐进料：先打开乙酸计量罐的放空阀和溢流阀，打开乙酸计量罐的进料阀，向计量罐充夜，出现溢流后关闭阀门。
（2）进料①微开反应釜放空阀②从正丁醇沉淀罐向反应釜进料：打开泵前阀、计后阀和反应釜的进料阀，启动进料泵，在依次打开泵后阀和计前阀，当沉淀罐液位小于规定值时停止进料，关闭计前阀，泵后阀，再停泵，然后关闭其他所有阀门。
③从硫酸计量罐向反应釜进料：打开反应釜的硫酸进料阀，向反应釜进料，等进料完毕关闭进料阀。
④从乙酸计量罐向反应釜进料：打开反应釜乙酸进料阀，向反应釜进料，等进料完毕后关闭进料阀。
⑤关闭反应釜放空阀，打开联锁控制（3）开车①开启反应釜的搅拌电动机。
②观察温度与压力情况，并控制温度和压力达到要求值。
任务点0106-2 乙酸丁酯反应器（间歇釜）的工艺参数控制⑴工艺参数要求①反应釜压力应不大于8atm(釜内压力过大会影响共沸物的沸点)②夹套加热的蒸汽温度保持早一百度左右，使反应产生的水被蒸出。
③分馏器温度控制在89.3左右（共沸物温度）⑵注意啊工艺生产指标的调整方法①温度调节：操作过程中以温度为主要一调节对象，以压力为辅助对象，因为温度对反应速率的影响比压力大。
温度调节，可以通过控制夹套内水蒸气的内温度来控制反应釜内的温度。
②压力调节：压力调节主要是通过对温度的控制来实现的，必要时可以适当的调节放空阀的开度。
③收率：由于反应生成水的存在会对反应收率产生影响，所以可以蒸发出反应生成的水以提高反应的收率。
设计说明本选题为年产量为年产6×103T的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算, 反应器体积为、换热量为。
设备设计结果表明, 反应器的特征尺寸为高3350mm, 直径3000mm；夹套的特征尺寸为高2570mm, 内径为3200mm。
还对塔体等进行了辅助设备设计, 换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。
搅拌器的形式为圆盘式搅拌器, 搅拌轴直径75mm。
在此基础上绘制了间歇釜式反应器的设备图, 和整体工艺的工艺流程图。
关键字: 间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节, 是理论联系实际的桥梁, 是学生体察工程实际问题复杂性, 学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业, 在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策, 根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算, 并要对自己的选择做出论证和核算, 经过反复的比较分析, 择优选定最理想的方案和合理的设计。
1、反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下, 通过裸程设计, 培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识, 综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此, 当学生首次完成该课程设计后, 应达到一下几个目的:2、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式, 当缺乏必要的数据时, 尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
3、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下, 综合分析设计任务要求, 确定化工工艺流程, 进行设备选型, 并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数, 同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
4、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
5、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
题目：模糊控制在间歇式反应釜自动控制中的应用毕业设计（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。
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除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
反应釜自动化控制说明一、引言反应釜是一种常见的化学实验设备，用于进行化学反应和合成实验。
为了提高实验效率和确保实验的安全性，采用自动化控制系统对反应釜进行控制是非常必要的。
本文将详细介绍反应釜自动化控制系统的设计和使用方法。
二、系统设计1. 系统组成反应釜自动化控制系统主要由以下组成部分构成：- 传感器：用于实时监测反应釜内的温度、压力、液位等参数。
- 控制器：根据传感器的反馈信号，对反应釜内的温度、压力、搅拌速度等进行控制。
- 执行机构：根据控制器的指令，控制反应釜内的加热、冷却、搅拌等操作。
- 人机界面：提供操作界面，方便用户对反应釜进行参数设置和监控。
2. 控制策略反应釜自动化控制系统采用PID控制策略，即比例、积分、微分控制。
该控制策略可以根据反应釜内的实时参数变化，自动调整控制器的输出信号，以实现对反应釜内参数的精确控制。
3. 控制模式反应釜自动化控制系统可以采用手动控制模式和自动控制模式。
在手动控制模式下，用户可以通过人机界面手动设置反应釜内的温度、压力、搅拌速度等参数。
在自动控制模式下，系统将根据预设的控制策略自动调整参数，实现自动化控制。
三、系统使用方法1. 系统启动将反应釜自动化控制系统的电源接通，并按下启动按钮。
系统将进行自检，确保各个传感器和执行机构正常工作。
2. 参数设置在人机界面上设置反应釜的目标温度、目标压力、搅拌速度等参数。
系统将根据这些参数进行控制。
3. 控制模式切换根据实验需求，选择手动控制模式或自动控制模式。
在手动控制模式下，用户可以通过人机界面手动调整反应釜内的参数。
在自动控制模式下，系统将根据预设的控制策略自动调整参数。
4. 实验监控在实验过程中，通过人机界面实时监测反应釜内的温度、压力、液位等参数。
系统会根据传感器的反馈信号进行实时控制，确保实验的安全和稳定进行。
5. 实验结束实验结束后，将反应釜自动化控制系统的电源关闭，并进行必要的清洁和维护工作。
四、系统优势1. 提高实验效率：自动化控制系统可以根据预设的控制策略，自动调整反应釜内的参数，提高实验的效率。
基于PLC 的间歇式化学反应釜控制系统*管丰年,安宏伟,周书同(潍坊学院,山东 潍坊 261061)摘 要:针对间歇式化学反应釜滞后大、时变、非线性、反应机理复杂等特性,结合生产实际对PID 控制算法进行了智能化处理,设计了由PLC 和上位计算机构成的反应釜温度控制系统,取得了比较满意的效果。
关键词:化学反应釜;控制系统;PID 算法;PLC中图分类号:T P274 文献标识码:A 文章编号:1671-4288(2009)02-0017-03 化学反应釜在化工生产过程中的应用比较普遍,其操作过程中影响产品质量的关键是反应釜内温度的控制精度,由于对象的特性复杂,使用传统的PID 控制方法很难满足产品质量对温度指标的要求,因此,很多生产厂,特别是私营企业依然采用手工操作,导致工人劳动强度大,工作环境差,反应釜温度波动大,产品的产量和质量始终运行在较低的水平上。
为了解决上述问题,采用PLC 并结合复合的PID 控制算法对某生产厂的控制过程进行自动化改造,取得了满意的效果。
1工艺流程概述图1 温度控制曲线示意图该生产工艺是采用化学反应釜作为主要生产设备,混合物料在反应釜内进行化学反应,化学反应的初期,需要通过热水诱发使反应能够进行,反应开始后,由于反应放热,还需要通过冷却水对反应釜的温度进行控制,以便控制反应的速度生成合格的产品,整个生产过程包括物料准备及混合搅拌、加热升温、恒温保持、冷却降温等阶段。
根据工艺要求,利用蒸汽和冷水对反应釜内的物料温度进行控制,温度偏差在?0.5e 以内,并且每个阶段还不时地进行加料(催化剂)、变温等动作,工艺要求的温度控制曲线如图1所示。
在化学反应过程中,还会采取注水降温,甚至釜外喷淋等确保生产安全的紧急措施。
2 控制系统方案2.1 控制对象特性作为控制对象的反应釜,由于釜结构上的特点和釜内物料化学反应过程的特性,决定了在用冷、热水控制釜内物料的温度时对象具有时滞、非线性、高阶、时变等复杂特性。
学号：常州大学毕业设计（论文）题目间歇式化学反应器分程控制系统设计学生学院信息科学与工程学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月间歇式化学反应器分程控制系统设计摘要：在现代化工业生产过程中，安全性与化学反应器密切相关。
为保证化学反应器能正常工作，对其进行有效的控制显得十分必要，分程控制在间歇式化学反应器中起到了广泛的作用。
间歇式化学反应器具有极大的灵活性和多功能性的特点，它是一种间歇的按批量进行反应的化学反应器，液体物料在反应器内完全混合而无流量进出。
本文主要介绍了间歇式化学反应器的分程控制系统的设计。
首先，介绍了可编程控制器PLC及MCGS组态软件；然后介绍了间歇式分程控制系统的设计方案，并对PLC程序设计及监控软件设计进行了详细介绍。
监控系统设计包括上位机与下位机通讯，模拟动态运行，并对整个分程控制过程进行实时监控，显示动态实时曲线，保存历史数据。
本控制系统的监控界面操作方便，简洁，有利于提高生产效率。
关键词:间歇式化学反应器，分程控制，PLC，组态软件Design of the Split Range Control System withBatch Chemical ReactorAbstract:In modern chemical industrial production process, the security is closely related to the chemical reactor. In order to ensure that the chemical reactor works normally, it is very necessary to control effectively, and split range control system has played an extensive role in the batch chemical reactor.Batch chemical reactors have great flexibility and versatility of features. It is an intermittent chemical reaction batch reactor, the liquid material in the reactor completely mixed and no flow in and out.This paper describes the design of the split range control of batch reactor system.First, it introduces the programmable logic controller and MCGS configuration software; then the design of split range control system with batch chemical reactor, and PLC programming and monitoring software design is described in detail. The monitoring system design includes the communication of PC with the sub machine, the simulate of the dynamic operation,the entire split range control process real-time monitoring of the dynamic real-time curve, the storage of historical data.The interface of the control system is shortcut and convenient, and can greatly improve the industrial producing efficiency.Key words:batch chemical reactor; split range control; configuration software目录摘要 (I)目录.............................................................................................................................. I II 1 引言. (1)1.1 课题研究的意义、国内外研究现状和发展趋势 (1)1.2. 课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题 (3)2 可编程控制器（PLC） (4)2.1 PLC介绍 (4)2.2 PLC系统的硬件组成及其工作原理 (4)2.3 S7200系列PLC (6)2.4 PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN V4.0 (7)3 组态软件 (9)3.1 组态软件介绍 (9)3.2 MCGS的特点与功能 (11)4 间歇式分程控制系统总体设计 (13)4.1 间歇式分程控制系统原理 (13)4.2间歇式分程控制系统硬件结构 (15)5 PLC程序设计 (17)5.1 控制任务 (17)5.2 地址分配 (17)5.3 PID控制器及控制指令 (18)5.3.1 PID控制器 (18)5.3.2 PID控制指令 (19)5.4 PLC程序设计 (22)5.4.1 系统流程图 (22)5.4.2 PLC程序 (24)6 监控软件设计 (27)6.1 MCGS与PLC通信 (27)6.2 创建实时数据库 (27)6.3 监控界面设计 (30)6.3.1 主控界面设计 (30)6.3.2 报表组态 (33)6.3.3 实时曲线与历史曲线组态 (34)7 系统调试 (37)8 结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1 引言在间歇式生产化学反应过程中，当反应物投入设备后，为了使其达到化学反应温度，往往在反应开始前需要给它提供一定的热量。
图１．３锅炉温度控制流程图Ｆ嘻１．３Ｆｌ哪ｄＩ叭ｏｆ锄ｎｐ伽ｍ酣咖ｏｌｂｏｉ衙在本次实验中，温度传感器选择Ｐｔ电阻，只需简单的信号处理，无需变送，ＡＩ喝０８仪表可直接接收Ｐｔ电阻的测温信号．１．５论文结构安捧本文依据课题的内容做了如下结构安排：（１）化工控制在国内外的发展和应用状况，本课题来源及内容，控制系统的实现，论文的结构安捧（第ｌ章）．（２）介绍并利用递推最小二乘方法离线辨识反应釜温度控制系统模型（第２章）．（３）介绍并利用ＰＩＤ控制理论构建反应釜温度控制系统，对间歇式反应釜温度控制系统进行仿真与实验研究（第３章）．（４）介绍并利用广义预测原理构建反应釜温度控制系统，对间歇式反应釜温度控制系统进行仿真与实验研究（第４章）．（５）介绍并利用广义ＰＩＤ预测原理构建反应釜温度控制系统，对间歇式反应釜温度控制系统进行仿真与实验研究（第５章）。
沈阳工业大学硕士学位论文图２．１最小二乘实验曲线Ｆ培２．１Ｅ印耐ｍ∞ｔａｌｃｕｒ＂ｏｆｌｉ∞盯１％时ｓｑ旧ｒ铭ｍｅｌｌｌｏｄ实验取辨识的参数实时值作为系统初值：口ｌ＝一１．００１４，口２＝Ｏ．０００“８，６０＝－ｏ．０２４３６８，６ｌ＝０．００９０８４５（２．３５）２．４小结本章介绍了递推最小二乘方法，以Ｍ序列作为激励对间歇式反应釜进行了离线辨识，为利用自适应算法在线调整模型结构确定了系统参数初值．沈阳工业大学硕士学位论文方法被去掉，穿越横坐标时冲击小，便于实现无扰动切换，同时引入不完全微分算法对其进行改进，对间歇式反应釜这种时间系数较大的系统，使微分项的输出逐渐发挥作用，避免普通ＰＩＤ控制因微分作用急剧衰减造成的调节时间过短，不能及时发挥作用的缺点，达到了较好的控制效果．当系统人为加入一步时滞后，由图３．３可以看出，系统超调大大增加，稳态性能变坏，这是由于加入时滞改变了系统的阶次，而ＰＤ控制对模型的阶次十分敏感，难以取得较好的控制效果。
图３．３ＰＩＤ控制的仿真曲线Ｆ嘻３．３ＳｉｍＩＩｌ砸ｉ∞ｃＩ眦ｏｆＰＩＤｃｏ咖同当把随机噪声加入系统的模型参数中，模拟间歇式反应釜温度控制过程的非线性变化，这时从图３．３可以看出控制曲线产生细小波动，幅值略有增加，超调对系统性能无太大影响，这表明该算法由于加入了Ｐｍ的不完全微分算法，对出现的随机噪声能够及时消除，控制效果较好．３．３．２ＰＩＤ控制的实验研究咖控制在间歇式反应釜温度控制中的性能指标如表３．１所示，图３．４为ＰＤ控制实验曲线．间歇式反应釜的温度预测控制如表３．１和图３．４ＰＤ控制实验曲线可知，通过对实验装置采用增量式与不完全微分结合的Ｐｍ控制算法，能够对实验装置中的系统随机噪声和量测噪声有较好的抑制作用，系统的快速性、动态偏差和静态误差较小，稳态性能较好。
