一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括PLC,所述PLC內(nèi)置有多路PID模塊，每路PID模塊用于控制一個(gè)被控對(duì)象，還包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器和傳感器，所述PID模塊輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器電連接，所述D/A轉(zhuǎn)換器與執(zhí)行器電連接，所述傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊輸入端電連接。解決了由于反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)過(guò)程存在非線性和時(shí)滯性造成的系統(tǒng)控制精度低的問(wèn)題，通過(guò)PID調(diào)節(jié)使生產(chǎn)過(guò)程始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】
一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的容器，通過(guò)對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置，實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配功能，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中具有重要的作用。在反應(yīng)釜內(nèi)完成的化學(xué)工業(yè)過(guò)程的特征參量一般為溫度、壓力和攪拌速度，這些參量不僅是化工生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量好壞的表征，在很多時(shí)候也是化工生產(chǎn)的安全性表征。因此，通過(guò)測(cè)量并正確矯正這些參數(shù)以確?；瘜W(xué)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量和安全至關(guān)重要。如中國(guó)專利CN102671609A所公開(kāi)的一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其控制核心是控制模塊，通過(guò)與控制模塊連接的溫度傳感器和壓力傳感器來(lái)獲得反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力參數(shù)，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力參數(shù)超過(guò)控制模塊的設(shè)定值時(shí)，控制模塊控制電動(dòng)閥門和降壓閥啟動(dòng)，從而使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力達(dá)到安全值，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力到達(dá)報(bào)警預(yù)設(shè)值時(shí)控制模塊控制報(bào)警單元啟動(dòng)發(fā)出警報(bào)。這種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，但是其由于反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)過(guò)程存在非線性和時(shí)滯性，采用該方法系統(tǒng)的精度較低，并且不能使生產(chǎn)過(guò)程始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，解決了由于反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)過(guò)程存在非線性和時(shí)滯性造成的系統(tǒng)控制精度低的問(wèn)題，通過(guò)PID調(diào)節(jié)使生產(chǎn)過(guò)程始終處于最優(yōu)工作狀態(tài)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括PLC，所述PLC內(nèi)置有多路PID模塊，每路PID模塊用于控制一個(gè)被控對(duì)象;還包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器和傳感器，所述PID模塊輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器電連接，所述D/A轉(zhuǎn)換器與執(zhí)行器電連接，所述傳感器用于檢測(cè)被控對(duì)象，所述傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊輸入端電連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述執(zhí)行器包括變頻器、電機(jī)、加熱器和降壓閥門，所述變頻器、加熱器和降壓閥門分別與D/A轉(zhuǎn)換器電連接，所述變頻器與電機(jī)電連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述傳感器包括速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器電連接。
[0007]進(jìn)一步的，還包括現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面，所述現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面通過(guò)通信電纜與PLC連接。
[0008]進(jìn)一步的，還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與PLC電連接。
[0009]更進(jìn)一步的，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)及與計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)和報(bào)警器，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電纜與現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面連接。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用PID調(diào)節(jié)技術(shù)具有響應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)動(dòng)作迅速，根據(jù)偏差信號(hào)的變化，趨勢(shì)提前動(dòng)作的優(yōu)點(diǎn)，使反應(yīng)釜內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)保持在設(shè)定值范圍內(nèi)，保證反應(yīng)釜內(nèi)的生產(chǎn)過(guò)程始終處于最優(yōu)工作狀態(tài);通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面方便對(duì)PLC內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并且反應(yīng)釜內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)時(shí)狀況可直觀的顯示于現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面上方便查看;進(jìn)一步的當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的任意一項(xiàng)參數(shù)超過(guò)安全值范圍，PLC控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào);更進(jìn)一步的，還可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控反應(yīng)釜的運(yùn)行狀況，并且可遠(yuǎn)程報(bào)警。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例具體模塊框圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的總體模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0014]如圖1、圖2所示一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面、PLC、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、變頻器、電機(jī)、加熱器、降壓閥門、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、報(bào)警器和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)及與計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)和報(bào)警器。所述現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面通過(guò)通信電纜分別與PLC和計(jì)算機(jī)連接。所述PLC內(nèi)置有PID模塊1、PID模塊2及PID模塊3，每路PID模塊用于控制一個(gè)被控對(duì)象，控制對(duì)象為反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌速度、溫度及壓力。當(dāng)被控對(duì)象為攪拌速度時(shí)，所述PID模塊I輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器，所述D/A轉(zhuǎn)換器與變頻器電連接，所述變頻器與電機(jī)電連接，所述速度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊I輸入端電連接，速度傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將實(shí)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給PID模塊I，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，若實(shí)時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速與設(shè)定的電機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差時(shí)，自動(dòng)糾正偏差，使電機(jī)轉(zhuǎn)速保持正常運(yùn)行；當(dāng)被控對(duì)象為溫度時(shí)，所述PID模塊2輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器，所述D/A轉(zhuǎn)換器與加熱器電連接，所述溫度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊2輸入端電連接，溫度傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)部溫度，并將實(shí)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)部溫度反饋給PID模塊2，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)系統(tǒng)，若反應(yīng)釜內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度低于設(shè)定的溫度時(shí)，加熱器啟動(dòng)加熱使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度保持在設(shè)定值；當(dāng)控對(duì)象為壓力時(shí)，所述PID模塊3輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器，所述D/A轉(zhuǎn)換器與降壓閥門電連接，所述壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊3輸入端電連接，壓力傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力，并將實(shí)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力反饋給PID模塊3，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)部壓力與設(shè)定的壓力出現(xiàn)偏差時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)降壓閥門的開(kāi)度，使反應(yīng)釜內(nèi)的壓力保持在設(shè)定值。當(dāng)反應(yīng)釜運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)故障時(shí)LPC控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。所述變頻器、電機(jī)、加熱器和降壓閥門為執(zhí)行器，所述速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器為傳感器。
[0015]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面對(duì)PLC進(jìn)行攪拌速度、壓力和溫度的參數(shù)值設(shè)定，并且反應(yīng)釜內(nèi)的攪拌速度、壓力和溫度的實(shí)時(shí)狀況可直觀的顯示于現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面上方便查看?，F(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面還連接到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方便工作人員實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控反應(yīng)釜的運(yùn)行狀態(tài)，并且通過(guò)打印機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到反應(yīng)釜運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)故障時(shí)，計(jì)算機(jī)控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)警示工作人員。
[0016]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括PLC，所述PLC內(nèi)置有多路PID模塊，每路PID模塊用于控制一個(gè)被控對(duì)象，其特征在于:還包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器和傳感器，所述PID模塊輸出端與D/A轉(zhuǎn)換器電連接，所述D/A轉(zhuǎn)換器與執(zhí)行器電連接，所述傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與PID模塊輸入端電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行器包括變頻器、電機(jī)、加熱器和降壓閥門，所述變頻器、加熱器和降壓閥門分別與D/A轉(zhuǎn)換器電連接，所述變頻器與電機(jī)電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，所述速度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面，所述現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面通過(guò)通信電纜與PLC連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與PLC電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種反應(yīng)釜自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)及與計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)和報(bào)警器，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信電纜與現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK205594421SQ201620359416
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】陳劍華
【申請(qǐng)人】三惠（福建）工貿(mào)有限公司