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杭州上城区抖音seo有多好,权威网站优化价格,事件营销案例,注册公司找黄牛一般多少钱一、选题的根据 1.选题的来源及意义 过程控制技术应用的典型领域是化工生产#xff0c;而反应釜是化工生产中实现化学反应的主要设备之一。带搅拌釜式反应釜系统#xff08;CSRT#xff09;#xff0c;是一个高分子聚合反应系统#xff0c;在现代过程控制工业中非常常见。…一、选题的根据1.选题的来源及意义过程控制技术应用的典型领域是化工生产而反应釜是化工生产中实现化学反应的主要设备之一。带搅拌釜式反应釜系统CSRT是一个高分子聚合反应系统在现代过程控制工业中非常常见。由于反应过程受反应物质的不同以及压力、温度、催化剂 等因素影响较大并且系统本身具有较大的时变性和滞后性从控制的角度来看反应釜属于最难控制的过程之一。搅拌反应釜连续反应控制系统的主要目的是实现反应物在反应釜中安全、稳定地进行连续反应并使产物符合生产要求。要达到这一要求必须要实现反应釜的进料量控制、进料配比控制、反应温度控制、反应釜的液位控制以及开车步骤顺序控制且在保证安全生产的前提下使出口物料质量分数达标甚至达到更高可以提高生产率和物料的利用率。DCS 的控制软件 PCS7 主要包括 Step7、CFC、SFC、SIMATIC Net、WinCC 和 PDM 等软件组态对象为 S7 400 高端 CPU可以应用于所有工业领域包括化工、医药、食品、交通等。PCS7 的特点 (1) 适用于各种行业的生产包括连续生产和 间歇 ( 批处理) 生产。(2) 在同一个 PLC 中可以混合运行标准和故障安全相结合的形式、高可用性和故障安全相结合 的形式。(3) 支持所有层级的冗余可靠性高。( 4) 强大的 HMI ( 人机界面) 功能以 SQL 数据库为基础的强大归档功能且 Win CC 界面非 常友好。(5) 将 BATCH 软件集成于 PCS7具有强大的配方管理功能。(6) 通过 SIMATIC IT 架构实现 MES /EP 层级 的接口。(7) 网络结构可塑性强支持单站结构和客户 机/服务器结构。(8) 操作性强支持在线修改和维护。(9) 灵活性强从小实验室到几千点的大型控 制现场都可以灵活配置。本文研究的是基于PCS7的搅拌式反应釜控制系统的仿真设计基于PCS7 的连续反应装置控制可以精确的检测控制因素的变化并及时报警使反应可以安全连续的进行。PCS7中的CFC 回路配置图所有功能块可直接通过拖拽、连线完成组态非常直观、 方便大大减少了编程时间组态效率高。通过PCS7的仿真连续控制系统在工业生产的安全性、经济性、实用性具有很大意义如1通过仿真系统所设计的控制系统可行、有效控制效果良好。2具有较好的安全性、稳定性及简易性。3节约了生产成本提高了生产的质量可以使不间断、自动的、稳定可靠地运行生产线。4可以及时的对自己的控制方案进行及时的调整和修正进行优化对实际工业生产具有极大的参考意义。2.国内外研究状况2.1国内研究现状雷佳等充分利用遗传算法的寻优特性提出了一种与控制相结合的遗传寻优算法明显地提高了控制效果以工业现场实际情况为背景文献通过改进跟踪微分器设计了一种二阶自抗扰控制方法明显提高了工业现场连续撞拌反应釜的控制效果朱学峰根据连续搅拌反应釜系统的非线性特性提出了基于混合模型的非线性预测控制策略 此混合模型由非线性和线性两个部分组成通过其仿真也可看出实际输出与模型输出误差较小吴伟林提出了一种基于神经元网络的自适应控制方法该方法有效改善了反应釜温度的大时滞问题能够对反应签温度进行有效地控制刘士荣应用了一种模糊逆模与神经网络相结合的复合控制策略对反应爸温度控制 获得了良好的控制效果韩光信等提出了应用于连续搅拌反应签的 非线性鲁棒控制对开车过程进行了优化针对连续搅拌反应釜系统贾爱民提出了一种鲁棒控制算法该算法具有较强的适应性能和较强的抗干扰能力能够满足实时控制的要求 。2.2国外研究状况Minesh利用径向基函数神经网络来在线控制连续搅拌反应爸系统,此算法有极强的适应性 S.S.Ge提出了神经网络自适应控制,用多层神经网络构造隐式反馈线性控制(IFLC),其优点是跟踪误差小对一般非线性系统有良好的控制性能MJalili 设计了一种基于对象神经模糊模型的预测控制方法解决了温度大时滞问题文献 釆用了控制效果良好的非线性 PID控制器该方法应用局部模型网络通过门处理来变换非线性模型基于CMAC神经网络文献 提出了具有在线自学习功能的监督控制算法Fradkov提出半自适应控制结合自适应控制与鲁棒控制利用参数化不确定凸性来设计自适应控制器在好的区域内采取常规的自适应控制方法 而当处于“ 坏 ”的区域时首先冻结自适应律接着再转换为一个鲁棒的常参数控制 这样可以减小参数不确定对系统性能的影响实现基于全状态空间的良好控制性能 。3.1研究目标本选题主要是利用PCS7软件进行搅拌反应釜的仿真实现搅拌反应釜的温度控制、安全连续反应、提高生产率和物料的利用率。参观相关的专业书籍、期刊、论文资料。充分利用网络资源认识PCS7的特点、功能、应用方法掌握了基本PCS7的仿真搅拌反应釜的基本方法与技术进一步分析关键的技术问题的发展现状与发展前景在此基础上完成选题的仿真。3.2研究内容1PCS7软件的特点及其组成。2搅拌反应釜的开车过程分析。3搅拌反应釜系统模型的建立。4掌握PCS7软件的CFC、SFC的绘制。5基于PCS7的搅拌反应釜的控制方法的分析。6基于PCS7的搅拌反应釜的系统仿真分析。如图所示的反应过程有三股连续进料。第一股是反应物AFV1101为进料流量HS1101是进料泵第二股是反应物BFV1102为进料流量HS1102是进料泵第三股是催化剂FV1103为催化剂进料流量HS1103是催化剂进料阀。反应器内反应温度为TI1103液位为LI1102.反应器出口流量为FV1105出口泵开关为XV1101。在反应初期由反应器夹套加热热水来触发反应。该热水由FV1203引入。其中主要的工艺条件为1)反应器共有三股连续进料需要保证三股物料以一定比例进料A:B:C1:2.11:0.12。2)控制液位处于85以获得较大的反应停留时间保证反应充分进行。3)通过调剂冷却水阀的开度使升温速率保持在0.1°C/sec左右。4)系统稳定后的反应温度为70±1.0°C。 5) 反应器耐压约2.5Mpa为了安全要求反应器在系统开、停车全过程中压力不超过1.5 Mpa反应器压力报警上限组态值为1.2 MPa。4.参考文献[1]董立新,万小华,顾幸生.基于西门子PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统[J].东理工大学学报(自然科学版),2011,37(04):496-501.DOI:10.14135/j.cnki.1006-3080.2011.04.010[2]麻丽明,白锐,高天生.基于PCS7的工业连续反应过程控制系统的设计与开发[J].辽宁工业大学学报(自然科学版),2016,36(05):286-290295.DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2016.05.02[3]吴春雨.PCS7控制软件综述[J].电世界,2015,56(10):1-5.[4]陈军,易丐,姚群勇等.基于PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统设计[J].装备制造技术,2016,(11):13-17.[5]高晴,张莉,高田田薛旭璐.(2017).基于PCS7的反应釜炉温控制系统PID参数整定仿真与分析.计算机与数字工程,45(8),1607-1610.[6]王维.连续搅拌反应釜CSTR控制方法研究[D].北京交通大学,2013.[7]Wu F .Cement Raw Mill Based on PCS7 and PROFIBUS Production Line Automation Control System[J].Applied Mechanics and Materials,2014,3468(644-650):722-725.[8]刘金龙,班耐新.西门子PCS7在化工企业的应用[J].中国新技术新产品,2015,(12):8.DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2015.12.008[9]艾红.SIMATIC PCS7的CFC功能图在控制系统中的应用[J].化工自动化及仪表,2014,41(03):315-318.[10]张煜,万文献,荆语飞.SIMATIC PCS 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Project Wizard”如图 4 所示。 PCS 的向导配置如图 5 所示。 根据项目的实际需求在向导的每一个界面可 以选择 CPU 型号、通信卡型号、项目层级和保存 路径等。 图 6 为向导生成的效果。 该项 目 有 两 个 视 图: 组 建 视 图 ( Component View) 和工厂视图 ( Plant View) 组建视图用于 编辑硬件配置工厂视图用于编辑逻辑。2创建硬件组态在组件视图中选中向导所生成的 CPU双 击 “Hardware”打开硬件组态界面 ( 见图 7) 。这 个界面可以组态所有的现场总线包括通信卡件与 现场 PA 仪表等。组态结束保存编译即可3CFC组态在工厂视图中可以看到向导生成的层级目录 也可以自由修改增加目录。在目录中右键插入 CFCCFC 创建界面如图 8 所示。 双击打开 “CFC”在 CFC 左侧库中可以查找 所有的功能模块。 CFC 编辑界面如图 9 所示。 只要将需要的模块从库中托至右侧空白处通 过管脚之间的连线就可实现信号和逻辑的传递不 需要额外再写代码每个管脚的定义可以按 F1 进 行查询。编辑结束后保存编译即可。4OS组态PCS7 中 OS 的组态是可视化的在组件视图 中右键插入 “PC Station”( 见图 10) 。 双击进入编辑界面根据需要插入 WinCC 的 服务器或者客户机。5建立网络连接在上述步骤完成后点击网络配置按钮。在上述步骤结束后我们就可以使用自动编译 功能将C F C中的所有可上传回路自动上传0 S。点 击右键选 择 “Compile” 编译见 图 14 )。编译 时系统会自动出现用户所创建的网络链接。通过 该途径系统将变量上传至相关目录。编译的同时 也会自动将报警上传WinCC3.具备的实验条件Win10系统电脑、PCS7软件Win7虚拟机。通过中国知网、百度文库、Pabscholar等网络资料查看相关文献、期刊、以及相关书籍充分掌握其仿真的应用方法为基于PCS7的搅拌反应釜仿真打下基础。三、论文的框架结构宋体、小四号摘要Abstract1绪论1.1选题来源及意义1.2国内外研究现状1.2.1国内研究状况1.2.2国外研究状况1.3本文研究的主要内容2PCS7组态软件概述2.1PCS7组态软件简介及系统构成2.2PCS7组态软件功能特点2.3PCS7组态软件界面构成3搅拌反应釜监控系统3.1搅拌反应釜工艺简介3.1.1搅拌反应釜工艺及应用3.1.2搅拌反应釜工艺流程3.2搅拌反应釜监控系统原理3.2.1搅拌反应釜的监控警报3.2.2搅拌反应釜现场监控系统控制流程4PCS7搅拌反应釜仿真实验平台设计4.1PCS7组态的一般流程4.2PCS7搅拌反应釜工程的建立4.2.1建立新工程4.2.2AS站组态建立4.2.3OS站组态建立4.2.4网络链接AS-OS4.2.5CFC程序设计4.2.6SFC程序设计4.2.7WinCC组态编译4.2.8下载调试方法5基于pcs7的搅拌反应釜仿真结果分析5.1下载工程并进入运行环境5.2仿真实验监控画面显示5.3基于PCS7的搅拌反应釜监控系统仿真输出5.3.1趋势画面设置5.3.2水平、垂直位移曲线属性设置5.4基于PCS7搅拌反应釜系统的仿真实验结果分析6总结与展望参考文献致谢