论文部分内容阅读
目前聚合物生产中的聚合反应主要是在间歇式反应釜中进行的。聚合反应釜是一种常用的化学反应容器，其内部反应机理较为复杂，系统具有较大的时变性、非线性和时滞性，难以建立精确的数学模型。而反应温度是影响聚合反应最重要的参数之一，研究聚合反应温度的相关控制方法，以提高产品的产量和质量，对化工生产具有十分重要的意义。 本文以国家“863”计划的某化工生产项目为背景，设计了一套基于PROFIBUS-DP现场总线的聚合温度控制系统。系统采用了IPC-PLC模式的分布式结构，由上位机操作站，下位机控制站和现场仪表三部分组成。上位机由工控机、iFIX组态软件和后台数据库构成，负责对整个生产过程的监控。下位机采用了西门子S7-300 PLC，它和现场仪表共同完成对现场的控制和数据采集。该控制系统具有良好的人机界面，易于操作和使用，能够形象、直观地反映现场的实际工况。 在控制算法方面，通过对聚合反应釜传热特性的分析，总结出被控对象的特性，提出了一种按温度分档的智能复合控制方案。讨论了控制策略的可行性，给出了详细的分析步骤和控制算法，同时对常规PID和模糊自适应PID控制策略进行了比较论证和仿真分析。研究了该控制方案在聚合反应釜过程控制系统中的具体运用方法，给出了软硬件实现过程。本系统投入使用后，系统运行稳定，可靠性高，取得了良好的温度控制效果。