基于PLC的恒定条件反应室控制系统设计

基于PLC的恒定条件反应室控制系统设计

摘要：在现代化的工业生产中，反应条件变得越来越多样化。比如，在化学试剂和制药生产中,会频繁的需要将两种或多种溶液按一定的比例进行混合,在一个恒定的条件下（比如温度，压力，PH等）然后再做相应的后续处理和加工。在传统的继电器控制系统中,溶液的过程控制系统很难保证对混合中各成分的含量进行精确控制。采用西门子系列PLC来控制整个溶液混合过程控制系统, 可编程序控制器。它在集成电路、计算机技术的基础上发展了一种新形式的工业控制设备。具有：（1）高可靠性、抗干扰能力强（2）设计、安装方便、维护工作量少（3）功能强、通用（4）开发周期短、成功率高（5）具有体积小、重量轻、功耗低等特点。已广泛应用于自动化和控制的各个领域，并成为工业生产自动化的支柱产品。它们之间存在着大量的逻辑控制关系及联锁闭塞关系以可将温度，压力，PH等外部条件进行精准的控制，可以大大提高各种成分含量的控制效率,同时自动化程序得到了很大的提高，可以有效的减缓劳动力，降低人工成本，提高了生产效率。

关键词：PLC、恒定条件反应

第１章绪论 2

1.1 恒定条件反应的特点 2

1.2 本课题设计的目的以及意义 2

第2章系统控制方案的确定 3

2.1恒定条件反应室的反应大致过程 3

2.2 采用PLC控制恒定条件反应室的优势 4

2.3系统设计的基本步骤 4

2.4 系统技术参数的设定 5

第3章系统硬件设计 6

3.1 可编程序控制器（PLC） 6

3.2 可编程序控制器（PLC）“特色” 6

3.3 PLC的工作原理 7

3.4 PLC的工作方式 7

3.5 PLC的分类 8

3.6 PLC选型及连接图 8

3.7 传感器 12

第4章恒定条件反应室控制系统设计 14

4.1 系统主要程序含义 14

第5章系统程序调试 19

5.1 程序下载调试 19

5.2程序运行说明表 19

第6章结论 22

参考文献 23

一、绪论

1.1 恒定条件反应的特点

在现代的工业的生产中，常温常压下的反应条件已经渐渐不能满足生产条件，对于温度、压力、PH值等条件的控制都有了较高的要求。恒定条件反应室的设计方案就是应对此现象所设计的。反应室内设置有加热器和温度传感器，（因为现有的反应大都是在高温条件下进行的，温度预设值暂定为0---100摄氏度），可将反应所需要的温度进行设定，通过实时监测，对温度进行增加或者减少，对于反应时的温度可以准确的控制。设备还有压力传感器，通过传感器实时监测，由两个排气阀加入或排除惰性气体在密封环境下进行反应压力的控制。另外PH值也是反应过程中不可忽略的一个问题，因此添加了PH传感器对PH值进行检测。另外装有两个调节酸碱性的电磁阀，根据不同的反应条件进行智能调节。本装置暂定通过设定三个反应过程中的物理题条件，可以对单一反应条件或者三种条件的不同组合进行条件恒定，确保反应的顺利进行。在化工或者制药中大都是进行液体的反应，运用变频器对电动机的转速进行准确的控制，通过对这几种条件的准确控制，确保反应的顺利进行，运用最少的生产原料却保产品质量的最大化，获取最大的效益。

1.2 本课题设计的目的以及意义

现代工业的发展在生产过程中，各种反应条件都要求精密，传统的继电器控制系统，解决过程控制系统是非常困难的，以确保在精确控制的各种成分的内容，另外对于反应的条件也不能准确控制，本次课题设计采用西门子系列PLC来控制整个溶液混合过程控制系统,可以有效地解决上述问题，确保反应的有效进行，提高原材料的使用率和产品质量。

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