CN205594421U - 一种反应釜自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反应釜自动控制系统，包括PLC,所述PLC内置有多路PID模块，每路PID模块用于控制一个被控对象，还包括A/D转换器、D/A转换器、执行器和传感器，所述PID模块输出端与D/A转换器电连接，所述D/A转换器与执行器电连接，所述传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块输入端电连接。解决了由于反应釜内的反应过程存在非线性和时滞性造成的系统控制精度低的问题，通过PID调节使生产过程始终处于最优工作状态。

Description

一种反应釜自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，尤其涉及一种反应釜自动控制系统。

背景技术

反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能，在现代化工生产中具有重要的作用。在反应釜内完成的化学工业过程的特征参量一般为温度、压力和搅拌速度，这些参量不仅是化工生产过程质量好坏的表征，在很多时候也是化工生产的安全性表征。因此，通过测量并正确矫正这些参数以确保化学生产过程的质量和安全至关重要。如中国专利CN102671609A所公开的一种反应釜自动控制系统，其控制核心是控制模块，通过与控制模块连接的温度传感器和压力传感器来获得反应釜内的温度和压力参数，当反应釜内的温度和压力参数超过控制模块的设定值时，控制模块控制电动阀门和降压阀启动，从而使反应釜内的温度和压力达到安全值，当反应釜内的温度和压力到达报警预设值时控制模块控制报警单元启动发出警报。这种反应釜自动控制系统原理简单易于实现，但是其由于反应釜内的反应过程存在非线性和时滞性，采用该方法系统的精度较低，并且不能使生产过程始终处于最优工作状态。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种反应釜自动控制系统，解决了由于反应釜内的反应过程存在非线性和时滞性造成的系统控制精度低的问题，通过PID调节使生产过程始终处于最优工作状态。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种反应釜自动控制系统，包括PLC,所述PLC内置有多路PID模块，每路PID模块用于控制一个被控对象；还包括A/D转换器、D/A转换器、执行器和传感器， 所述PID模块输出端与D/A转换器电连接，所述D/A转换器与执行器电连接，所述传感器用于检测被控对象，所述传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块输入端电连接。

进一步的，所述执行器包括变频器、电机、加热器和降压阀门，所述变频器、加热器和降压阀门分别与D/A转换器电连接，所述变频器与电机电连接。

进一步的，所述传感器包括速度传感器、温度传感器和压力传感器，所述速度传感器、温度传感器和压力传感器分别与A/D转换器电连接。

进一步的，还包括现场人机界面，所述现场人机界面通过通信电缆与PLC连接。

进一步的，还包括报警器，所述报警器与PLC电连接。

更进一步的，还包括远程监控系统，所述远程监控系统包括计算机及与计算机连接的打印机和报警器，所述计算机通过通信电缆与现场人机界面连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用PID调节技术具有响应速度快,调节动作迅速，根据偏差信号的变化,趋势提前动作的优点，使反应釜内的各项参数保持在设定值范围内，保证反应釜内的生产过程始终处于最优工作状态；通过现场人机界面方便对PLC内的各项参数进行设定，并且反应釜内的各项参数实时状况可直观的显示于现场人机界面上方便查看；进一步的当反应釜内的任意一项参数超过安全值范围，PLC控制报警器发出警报；更进一步的，还可通过远程监控系统远程监控反应釜的运行状况，并且可远程报警。

附图说明

图1是本实用新型实施例具体模块框图；

图2是本实用新型的总体模块框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、图2所示一种反应釜自动控制系统，包括现场人机界面、PLC、A/D转换器、D/A转换器、变频器、电机、加热器、降压阀门、速度传感器、温度传感器、压力传感器、报警器和远程监控系统,所述远程监控系统包括计算机及与计算机连接的打印机和报警器。所述现场人机界面通过通信电缆分别与PLC和计算机连接。所述PLC内置有PID模块1、PID模块2及PID模块3，每路PID模块用于控制一个被控对象，控制对象为反应釜内的搅拌速度、温度及压力。当被控对象为搅拌速度时，所述PID模块1输出端连接D/A转换器，所述D/A转换器与变频器电连接，所述变频器与电机电连接，所述速度传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块1输入端电连接，速度传感器检测实时电机转速，并将实时电机转速反馈给PID模块1，形成闭环控制系统，若实时的电机转速与设定的电机转速出现偏差时，自动纠正偏差，使电机转速保持正常运行；当被控对象为温度时，所述PID模块2输出端连接D/A转换器，所述D/A转换器与加热器电连接，所述温度传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块2输入端电连接，温度传感器检测实时反应釜内部温度，并将实时反应釜内部温度反馈给PID模块2，形成闭环控制系统系统，若反应釜内的实时温度低于设定的温度时，加热器启动加热使反应釜内的温度保持在设定值；当控对象为压力时，所述PID模块3输出端连接D/A转换器，所述D/A转换器与降压阀门电连接，所述压力传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块3输入端电连接，压力传感器检测实时反应釜内部压力，并将实时反应釜内部压力反馈给PID模块3，形成闭环控制系统系统，当反应釜内部压力与设定的压力出现偏差时，自动调节降压阀门的开度，使反应釜内的压力保持在设定值。当反应釜运行状态出现故障时LPC控制报警器发出警报。所述变频器、电机、加热器和降压阀门为执行器，所述速度传感器、温度传感器和压力传感器为传感器。

通过现场人机界面对PLC进行搅拌速度、压力和温度的参数值设定，并且反应釜内的搅拌速度、压力和温度的实时状况可直观的显示于现场人机界面上方便查看。现场人机界面还连接到远程监控系统方便工作人员实时远程监控反应釜的运行状态，并且通过打印机实现数据打印功能，当监测到反应釜运行状态出现故障时，计算机控制报警器发出警报警示工作人员。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种反应釜自动控制系统，包括PLC,所述PLC内置有多路PID模块，每路PID模块用于控制一个被控对象，其特征在于：还包括A/D转换器、D/A转换器、执行器和传感器，所述PID模块输出端与D/A转换器电连接，所述D/A转换器与执行器电连接，所述传感器与A/D转换器电连接，所述A/D转换器与PID模块输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种反应釜自动控制系统，其特征在于：所述执行器包括变频器、电机、加热器和降压阀门，所述变频器、加热器和降压阀门分别与D/A转换器电连接，所述变频器与电机电连接。

3.根据权利要求2所述的一种反应釜自动控制系统，其特征在于：所述传感器包括速度传感器、温度传感器和压力传感器，所述速度传感器、温度传感器和压力传感器分别与A/D转换器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种反应釜自动控制系统，其特征在于：还包括现场人机界面，所述现场人机界面通过通信电缆与PLC连接。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述一种反应釜自动控制系统，其特征在于：还包括报警器，所述报警器与PLC电连接。

6.根据权利要求5所述一种反应釜自动控制系统，其特征在于：还包括远程监控系统，所述远程监控系统包括计算机及与计算机连接的打印机和报警器，所述计算机通过通信电缆与现场人机界面连接。