连续搅拌釜式反应器课程设计.doc

长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）VI摘要在工业过程中，温度是最常见的控制参数之一，反应器温度控制是典型的温度控制系统。对温度的控制效果将影响生产的效率和产品的质量，如果控制不当，将损害工艺设备，甚至对人身安全造成威胁。因此反应器温度的控制至关重要。连续搅拌釜式反应器是化学生产的关键设备，是一个具有大时滞、非线性和时变特性、扰动变化激烈且幅值大的复杂控制对象。结合控制要求，通过分析工艺流程，本论文设计了串级PID分程控制方案。方案选定后，进行了硬件和软件的选择。硬件上选用西门子公司的S7-200PLC，并用相应的STEP7软件编程。利用Matlab7.0对系统进行了仿真。关键词：温度反应器串级PID西门子S7-200PLCAbstractIntheindustrialprocess,temperatureisoneofthemostcommoncontrolparameters,reactortemperaturecontrolsystemisatypicaltemperaturecontrolsystem.Thetemperaturecontroleffectwillinfluencetheproductionefficiencyandproductquality,ifitisnotcontrolledproperly,processequipmentwillbedamaged,evenpersonalsafetywillbethreatened.Thusthereactortemperaturecontrolisessential.Continuousstirredtankreactoristhekeyequipmentinchemicalproduction,itisacomplicatedcontrolobjectwithalargetimedelay,nonlinearity,time-varyingcharacteristicsanddrasticchangesandlargeamplitudedisturbance.Combinedwiththecontrolrequirements,inthispaperIdesignthecascadePIDcontrolschemeafteracarefulanalysisoftheproductionprocess.Thehardwareandsoftwareselectionaredonefollowingtheselectionofcontrolscheme.Astohardware,theS7-200PLCofSiemensischosen,andthecorrespondingsoftwareSTEP7ischosenforprogramming.Matlab7.0workforthesimulation.Keywords：temperaturecascadePIDSiemensS7-200PLC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。作者签名：日期：目录第1章概述-1-1.1课题研究背景及意义-1-1.1.1反应器概述-1-1.1.2温度控制概述-1-1.2本设计的主要工作-2-第2章控制方案选择-3-2.1工艺流程概述-3-2.2工艺过程分析-4-2.3控制方案设计-4-2.4PID分程控制方案-5-2.4.1PID控制原理-5-2.4.2数字PID控制算法-7-2.4.3数字PID控制器参数整定-9-2.4.4分程控制系统原理-11-2.5串级控制方案-12-2.5.1串级控制系统原理-12-2.5.2串级控制系统特点-13-2.5.3串级控制方案综述-15-2.6串级PID分程控制方案的实施-15-2.6.1串级PID分程控制方案控制流程图-15-2.6.2串级PID分程控制方案系统结构框图-16-2.6.3控制过程分析-17-第3章