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辽宁石油化工大学继续教育学院论文

聚合反应过程计算机监控系?#25104;?#35745;

摘 要

聚合反应过程是一个非线性、时变、?#24615;?#22768;干扰、有纯滞后的过程。基于聚合

反应釜内的重点监控工艺参数,需要一种计算机的监控系统来辅助进行实时监控,而PID控制器串级控制对温度的变化对二次干扰有很强的克服能力,改善了对象的动态特性,提高了系统的工作频率,对负荷或操作条件的变化有一定的适应能力。 本文主要论述了监控聚丙烯生产的过程中的温度变化的设计。首先反应开始时用加热器对聚合釜进行恒定的加热,再利用PID控制算法来控制冷缺水从而控制反应釜内的温度变化。本设计采用北京三维力控软件公司开发的力控组态软件来完成系统的数据采集和处理,完成整个系统的流程组态。

本文利用北京力控三维力控Force control 6.1实现了监控聚合反应过程聚合釜内温度变化和液位变化的趋势,主副回路的PID参数的整定使系统稳态运行,并达到任务书对系统动态性能与稳态性能要求的控制?#21103;輟?

关键字:聚合反应;组态;PID控制算法

I

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Computer monitoring and control system design of polymerization

reaction process

Abstract

Polymerization reaction process is a nonlinear, time-varying, which is a process of noise and delay. Polymerization reactor based on the focus of control within the parameters, needed a computer for monitoring systems to assist real-time monitoring. The cascade PID controller to control the temperature change on the second disturbance has a strong ability to overcome and improve the dynamic characteristics of the object, to improve the system operating frequency on the load or operating conditions change in a certain adaptability.

This article discusses the process of monitoring the production of polypropylene in the design of temperature change. Use cascade PID control algorithm to control the reactor cooling water to control the temperature changes. This design uses a three-dimensional force-controlled Beijing software company's ability to complete the system configuration software-controlled data acquisition and processing, complete the system configuration process. In this paper, power control of three-dimensional force Beijing control Force control 6.1 implements the process of polymerization reactor control polymerization temperature changes and changes in the trend level, main loop PID parameter setting deserting the system steady state and achieve the mission statement on the system dynamic performance Steady-state

II

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performance requirements with the control target.

Key words: Polymerization reaction; Configuration; Control algorithm of PID

III

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目录

摘 要 ....................................................... I ABSTRACT .................................................... II 第1章 前言 .................................................. 1 1.1 主要的技术?#21103;?#20998;析和控制要求 ............................. 1 1.2 控制思想、控制方案的确定 ................................. 1 第2章 工艺流程 .............................................. 2 2.1 聚合釜和聚丙烯 ........................................... 2 2.1.1聚丙烯 ................................................ 2 2.1.2聚合釜 ................................................ 2 2.1.3 聚丙烯的生产 .......................................... 3 2.2 聚合釜进料控制 ........................................... 4 2.3 聚合釜加热控制 ........................................... 4 2.4 聚合釜冷却控制 ........................................... 5 2.5 反应终点控制 ............................................. 5 2.6 安全控制 ................................................. 5 2.7 其他要求 ................................................. 6 2.8 所用的硬件结构 ........................................... 6 第3章 PID控制算法 ........................................... 7 3.1 PID介绍 .................................................. 7 3.1.1 PID控制的原理和特点 .................................. 7 3.2.1 串级控制系统的概念 .................................... 7 3.2.2 系?#31243;?#28857; .............................................. 7 3.2.3 应用范围 .............................................. 7 3.3 串级控制系统的分析 ....................................... 8 3.3.1 一次二次扰动 .......................................... 8

IV

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3.3.2 串级控制系统的应用范围 ................................ 8 3.4.串级控制系统工程整定方法 ................................. 9 3.4.1 串级控制系统的参数整定 ................................ 9 4.1 力控知识 ................................................ 11 4.1.1 力控特点 ............................................. 11 4.1.2 力控组态软件的?#35797;?................................... 11 4.2 力控工程项目开发过程 .................................... 11 4.4 系统的设计 .............................................. 12 4.4.1 定义I/O驱动 ......................................... 13 4.4.2 数据库组态 ........................................... 13 4.4.3 控制窗口组态 ......................................... 15 4.5 液位趋势和调控 .......................................... 17 4.5.1 液位单回路控制 ....................................... 17 4.5.2 液位回路组态 ......................................... 17 4.6 系统的组态 .............................................. 19 4.7 温度趋势及参数调试 ...................................... 20 4.8 加入流量前馈的流量液位串级系统 .......................... 21 4.9 运行稳定后的主控界面 .................................... 22 4.10 控制系统PID参数整定 ................................... 23 第5章 结束语 ............................................... 25 参考文献 .................................................... 26 谢辞 ........................................................ 27

V

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