二硝基氯化苯自动化生产线控制系统设计与实施
氯化工艺设计自控改造设计方案和对策和对策
1、特别用的术语、符号和代号说明氯化聚乙烯：氯化聚乙烯是由高密度聚乙烯(HDPE) 经氯化代替反响制得的高分子资料。
依据构造和用途不一样，氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE) 和弹性体型氯化聚乙烯 (CM) 两大类。
氯化聚乙烯，为饱和高分子资料，外观为白色粉末，无毒无味，拥有优秀的耐侯性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，拥有优秀的耐油性、阻燃性及着色性能。
韧性优秀 (在一 30 ℃仍有柔韧性 )，与其余高分子资料拥有优秀的相容性，分解温度较高。
本项目产品为树脂型氯化聚乙烯。
2、建设项目概略2.1 设计范围本设计的范围是衡山县天马化工有限责任公司氯化聚乙烯危险工艺自控改造的方案设计。
详细设计范围包含： 10000 吨／年氯化聚乙烯生产装置氯化工段自控改造方案设计。
2.2 项目建设单位内部基本状况衡山县天马化工有限责任公司位于衡山县开云镇，原枣强县马屯镇工业区废弃水暖厂内，厂区西侧 (距离围墙 )6 米处为民用房 (现已无人居住 )。
北侧 300 米处为东方衡强绿色纸业有限公司和枣强兴盛塑料助剂有限公司；南侧距离厂区围墙 8 米处为民用房 (现已无人居住 )，东侧为马路，路东为空地。
公司建立于 2006年 3 月 24 日，属于有限责任公司，经营范围为：加工制作氯化聚乙烯。
拥有一套生产能力年产 10000t 氯化聚乙烯生产装置。
公司技术力量雄厚，厂区占地面积 23000 平方米，法人代表马春玲；现有员工 29 人，此中专职安全管理人员 2人。
负责安全生产管理工作，做好危险化学品的安全生产和管理。
依据《国家安全看管总局对于宣布首批要点看管的危险化工工艺目录的通知》 (安全总管三 [200S]116号)文件的要求。
该公司拜托济南石油化工设计院对氯化聚乙烯危险工艺进行自动化控制及安全联锁技术改造工作，以规范公司的安全生产管理、降低工艺装置的安全风险、防备安全事故的发生，同时增强公司的安全生产基础、提高实质安全水平。
2,4-二硝基氯苯生产工艺
2,4-二硝基氯苯生产工艺1. 引言2,4-二硝基氯苯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、药物和农药等领域。
本文将介绍2,4-二硝基氯苯的生产工艺及其相关情况。
2. 原料准备2,4-二硝基氯苯的生产原料主要包括苯、硝酸、氯化亚铁和硫酸等。
首先，苯经过精制处理，去除杂质，提高反应的纯度。
硝酸和氯化亚铁也需要经过精制处理，以确保原料的质量。
硫酸作为催化剂，起到促进反应的作用。
3. 反应步骤2,4-二硝基氯苯的生产主要通过硝化反应完成。
具体的反应步骤如下：3.1 苯硝化在反应釜中加入苯和硝酸，经过搅拌混合均匀。
然后，加入硫酸作为催化剂，控制反应温度和反应时间。
反应温度一般在50-60摄氏度之间，反应时间一般为2-4小时。
在反应过程中，要保持反应釜内的温度稳定，并进行有效的搅拌以提高反应效率。
3.2 氯化反应苯硝化反应完成后，将反应液加入到氯化釜中。
在氯化釜中，加入氯化亚铁并进行搅拌混合。
反应温度一般控制在60-70摄氏度之间，反应时间为2-3小时。
在反应过程中，要保持反应釜内的温度和搅拌速度稳定，以确保反应的有效进行。
4. 分离与纯化氯化反应完成后，得到的反应产物为混合物。
为了获得纯度较高的2,4-二硝基氯苯，需要进行分离与纯化。
常用的分离方法包括蒸馏、结晶和萃取等。
根据具体情况，选择合适的分离方法进行操作。
5. 产品质量控制在2,4-二硝基氯苯的生产过程中，需要进行产品质量控制。
常用的检测方法包括气相色谱法、红外光谱法和质谱法等。
通过这些方法，可以对产品进行成分分析和纯度检测，确保产品质量符合要求。
6. 安全注意事项在2,4-二硝基氯苯的生产过程中，需要注意安全事项。
硝化反应和氯化反应都是放热反应，因此要控制好反应温度，避免发生危险事故。
同时，要加强通风设备的使用，防止有毒气体的积聚。
在操作中要佩戴好个人防护装备，严格按照操作规程进行操作，确保人身安全。
7. 结论2,4-二硝基氯苯是一种重要的有机化工原料，在染料、药物和农药等领域有广泛应用。
现代化制药生产线的自动化控制系统设计
现代化制药生产线的自动化控制系统设计摘要：随着科学技术的不断发展，现代制药业正迅速发展。
为了提高生产效率、产品质量和安全性，制药企业越来越多地采用自动化控制系统。
本文将探讨现代化制药生产线的自动化控制系统设计，包括硬件设备和软件编程等方面。
1. 引言现代制药生产线的自动化控制系统是一种基于计算机技术和工程控制理论的系统工程。
它能够通过监测、控制和优化生产过程来提高生产效率、降低成本并确保产品质量和安全性。
本文将重点介绍现代化制药生产线自动化控制系统的设计原则和步骤。
2. 硬件设备设计2.1 传感器和执行器选择传感器是自动化控制系统的关键组成部分，它能够感知和测量生产过程中的各种参数。
为了设计一个可靠的自动化控制系统，我们需要选择适合的传感器。
例如，温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器等。
在选择传感器时，还要考虑其测量范围、精度和可靠性。
执行器是自动化控制系统中的另一个重要组成部分，它能够根据控制系统的指令，执行相应的操作。
常用的执行器包括电动阀门、电动执行器、液压执行器等。
在选择执行器时，要考虑其负载能力、响应速度和可靠性等因素。
2.2 控制器选择控制器是自动化控制系统的核心设备，它能够根据传感器的反馈信息，控制执行器的运动。
常用的控制器包括可编程逻辑控制器（PLC）、工业个人计算机（IPC）和远程输入输出模块（RIO）等。
在选择控制器时，要考虑其处理能力、实时性和可靠性等因素。
3. 软件编程设计自动化控制系统的软件编程是整个系统设计的关键一环。
根据生产线的具体需求，我们可以使用不同的编程语言和软件工具。
例如，使用ladder diagram（梯形图）、function block diagram（功能块图）或structured text（结构化文本）等进行编程。
在进行软件编程时，需要注意以下几个方面：3.1 控制逻辑设计在进行软件编程时，需要根据生产过程的要求，设计适当的控制逻辑。
年产12000吨二硝基苯工艺设计研究
首先，确定反应路径和反应条件是工艺设计的核心内容。
DNP的合成
主要通过硝基化反应进行，将苯反应生成二硝基苯。
硝基化反应通常在硝
酸铜催化下进行，反应温度控制在50-60℃。
通过实验确定最适宜的催化
剂用量和反应时间，以提高反应的效率和产率。
其次，需要设计反应设备和工艺流程。
鉴于年产量较大，可以选择连
续流反应器作为主要反应设备。
连续流反应器具有高转化率和高产率的优点，能够满足大规模生产的需求。
在工艺流程中，反应液经过反应器后，
需要通过分离和净化工艺将其中的不纯物质去除，得到纯度高的DNP产物。
分离工艺可以采用蒸馏、萃取等方法，净化工艺可以采用晶体分离、结晶
等方法。
另外，对反应和分离过程中的安全性和环境影响进行评估也是必不可
少的。
反应过程中产生的废气和废水需要进行合理处理，以减少对环境的
污染。
同时，对反应条件进行优化，降低催化剂的使用量和能源消耗，提
高生产过程的经济性和可持续性。
最后，还需考虑工艺的经济性和可行性。
根据市场需求和生产成本等
因素，制定合理的生产计划和产品标准。
同时，进行经济性分析，评估投
资回报率和生产成本，以确保工艺的可行性和盈利能力。
硝化反应装置自动化控制系统项目设计方案
硝化反应装置自动化控制系统项目设计方案根据国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三[2009]116号）；《关于规化工企业自动控制技术改造工作的意见》（安监[2009]109 号）；《关于在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装DCS专项行动的通知》（盐安监 [2008]47 号）等文件规定，的硝化反应属于重点监管的危险化工工艺。
受的委托，本院对其硝化反应装置进行自动化控制设计。
根据相关规和设计的要求，对照该企业的所采用的危险化工工艺的具体特点，确定重点监控的工艺参数，装备和完善自动控制系统，确定该公司硝化反应装置必须加装集散控制系统（DCS）和紧急停车系统（ ESD）。
在本次自动化控制设计方案的编制过程中，得到了滨海县安全生产监督管理局的指导，得到了的积极配合与协助，在此表示诚挚的感！三、相关设计规和依据：（1）《过程检测和控制系统用文字和图形》（HG20505－92）；（2）《自动化仪表选型》（HG20507－92）；（3）《石油化工仪表安装设计规》（SHT3104－2000）；（4）《石油化工自动化仪表选型设计规》（SH3005-1999）;（5）《仪表供电设计规》（HG20509-92）;（6）《信号报警、连锁系统设计规定》（HG20511-92）;（7）《仪表配管、配线设计规定》（HG20152-92）;（8）《仪表系统接地设计规定》（HG20153－92）；（9）《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》（HG20514-92）;（10）《工业自动化仪表工程施工及验收规》（GBJ93－86）；（11）《自控安装图册（上、下册）》（HG/T21581-95）;（12）《控制室设计规定》（HG/T20508-2000）。
（13）《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三 [2009]116 号）；（14）《关于规化工企业自动控制技术改造工作的意见》（安监[2009]109 号）；（15）《关于在全市化工生产企业开展高度危险工艺装置加装 DCS专项行动的通知》（盐安监 [2008]47 号）四、硝化工艺简述：反应类型放热反应重点监控单元硝化反应釜、分离单元工艺简介硝化反应是有机化合物分子中引入硝基（-NO）的反应。
氯化工艺安全控制系统设计指导方案
氯化工艺安全控制系统设计指导方案目录1 概述： (1)1.1氯化工艺 (1)1.2氯化反应类型 (1)1.2.1取代氯化 (1)1.2.2加成氯化 (1)1.2.3氧氯化 (2)1.2.4其他氯化工艺 (2)1.3氯化工艺关键设备和重点监控单元 (2)1.3.1氯化工艺的关键设备 (2)1.3.2 氯化工艺的重点监控单元 (2)1.4 氯化工艺涉及的主要危险介质 (3)1.4.1 氯化原料 (3)1.4.1.1氯化剂 (3)1.4.1.2 其他原料 (3)1.4.2产品和中间产品 (3)1.4.3 其他 (4)1.5 山东省主要氯化工艺和产品 (4)2 危险性分析 (4)2.1 固有危险性 (4)2.1.1 火灾危险性 (4)2.1.2 爆炸危险性分析 (5)2.1.3 中毒危险性分析 (5)2.1.4 腐蚀及其他危险性 (5)2.2 工艺过程的危险性分析 (5)2.2.1 反应过程的危险性分析 (6)2.2.2 原料储存过程的危险性分析 (6)3 重点监控的工艺参数和控制要求 (6)3.1 温度 (6)3.2 压力 (7)3.3 液位 (8)3.4 反应投料速度与物料配比 (8)3.5 反应釜搅拌速率 (8)3.6 冷媒的运行状况 (8)3.7 其他 (9)4 推荐的安全控制方案 (9)4.1 各工艺参数的控制方式 (9)4.2 工艺系统控制方式 (9)4.2.1基本监控要求 (9)4.2.2 控制系统的选用原则： (10)4.3 安全控制方式 (10)4.4 其他安全设施 (11)5 通用设计要求 (11)5.1 收集产品工艺资料 (12)5.2 确定改造范围 (12)5.3 设备选型 (12)5.4 提交方案 (12)5.5 与建设方技术交底，提交改造图纸，签署设计变更。
(13)6 典型工艺安全控制系统改造设计方案 (13)6.1 工艺简述 (13)6.1.1 供氯工序 (13)6.1.2 氯化工序 (13)6.2 该装置氯化工艺危险性分析 (14)6.2.1 固有危险性分析 (14)6.2.2 工艺过程的危险性分析 (14)6.3 该装置氯化工艺控制方案综述 (15)6.3.1 供氯工序 (15)6.3.2 氯化工序 (15)7 氯化工艺安全控制系统设计指导方案附表、附图 (15)7.1 山东省主要氯化工艺和产品（附表一） (16)7.2 重点监控工艺参数的控制方式（附表二） (16)7.3 企业需提交的设计资料清单（附表三） (16)7.4 某企业氯化工艺管道仪表流程图（附图一） (16)7.5 某企业氯化工艺控制系统逻辑框图（附图二） (16)7.6 某企业氯化工艺控制、报警、联锁一览表（附表四） (16)7.7 某企业氯化工艺自控设备表（附表五） (16)8 氯化工艺典型案例 (16)为指导全省涉及氯化工艺有关企业的安全控制系统改造工作，指导有关设计单位相应的安全控制系统设计工作，并为各级安监部门依法监督检查有关企业的安全控制系统改造工作提供参考，依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办［2008］26号）、国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三［2009］116号）、山东省安监局《关于推进化工企业自动化控制及安全联锁技术改造工作意见》（鲁安监发［2008］149号文件），制定本方案。
氯化工艺自动化控制系统和安全设施设计
氯化工艺自动化控制系统和安全设施设计作者：陈秀玉来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期摘要：本文按照国家安全监管总局组织编制的《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》，对生产车间氯化釜自动控制系统、安全仪表系统以及相关的工艺安全设施进行了设计，从而确保安全生产，也为其他类似的氯化工艺提供参照。
关键词：氯化工艺;自动控制系统;安全设施氯气是氯化反应中常用的氯化剂，氯气本身为剧毒化学品，属于首批重点监管的危险化学品之一。
氯化反应原料大多具有燃爆危险性，产物具有强腐蚀性，属于首批重点监管的危险化工工艺之列。
因此涉及氯化工艺的新建化工装置必须设计装备自动化控制系统和安全儀表系统。
本文按照国家安全监管总局组织编制的《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》，对生产车间氯化釜自动控制系统、安全仪表系统以及相关的工艺安全设施进行了详细阐述，也为采用其他氯化剂的氯化工艺设计提供了参考。
1 氯化工艺流程简述新建项目以氯气和甲醇为原料制备氯甲烷，反应溶剂由泵送入3000L氯化釜（R0101）中，甲醇自罐区由甲醇输送泵送入1000L甲醇计量罐中，经甲醇管线PL-0101利用位差进入氯化反应釜。
氯气由液氯气化装置通过外管送入3000L氯气缓冲罐（V0101），经氯气管道Cl-0101进入氯化釜。
氯化釜设置夹套和釜内盘管，分别接循环冷却水管道CWS-0101和CWS-0102，此外氯化釜上设置有尾气管线VT-0101和泄压管线VT-0102。
氯气压力0.2MPa，温度40℃。
氯化反应温度控制在80℃±2℃，常压，氯化反应结束后，氯化液去溶剂分离工序得到粗产品。
根据氯化反应的工艺监控参数以及反应的危险性，本设计将设置双仪表分别进入DCS 和SIS系统进行必要的调节和安全联锁。
2 氯化釜自动控制系统2.1 氯化釜温度和压力的监测和报警本设计在氯化釜（R0101）上设置温度传感器TT-0101和压力传感器PT-0101，温度和压力信号进入DCS系统，在中央控制室可以监控温度和压力的异常，当氯化釜温度达到85℃或者压力达到0.25MPa（G），DCS系统发出报警信号。
YL--335B自动化生产线安装与调试 论文设计
学校代码：14057学号： ********芜湖信息技术职业学院毕业论文（设计）论文题目：亚龙335B自动化生产线安装与调试学科专业：电气自动化作者姓名：指导教师：完成时间：2012/05/04毕业论文（设计）写作提纲一、论文题目亚龙335B自动化生产与安装二、论题观点来源：可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。
三、基本观点：亚龙YL-335B 型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。
系统的控制方式采用每一工作单元由一台 PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
因此，YL-335B 综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC 控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。
利用YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使我们得到一个非常接近于实际的教学设备环境，缩短了理论教学与实际应用之间的距离。
四、论文结构：1 YL-335B的系统介绍1.1 YL-335B 的组成1.2 YL-335B的电气控制1.2.1 YL-335B 工作单元的结构特点1.2.2 YL-335B的控制系统2 供料单元控制系统2.1供料单元的气动系统2.1.1 气动元件2.1.2气动控制回路2.2传感器2.3 供料单元的 PLC 控制系统3 加工单元控制系统3.1 加工单元的气动系统3.2 加工单元的PLC控制系统4 装配单元控制系统4.1 示灯、传感器4.2 装配单元的气动系统4.3装配单元的PLC控制系统5 分拣单元控制系统5.1 旋转编码器、超声波传感器5.2 变频器的选用5.3 分拣单元的气动系统6 输送单元控制系统6.1 伺服电机及伺服放大器6.2 S7-200 PLC的脉冲输出功能及位控编程6.3 输送单元的气动系统7 335B的整体控制7.1 任务的实现7.2人机界面组态8总结主要参考文献毕业论文（设计）工作中期检查表系别：自动化控制系班级：09电气（2）班目录摘要 (7)1.YL-335B的系统介绍 (8)1.1 YL-335B 的组成 (8)1.2 YL-335B的电气控制 (8)1.2.1 YL-335B 工作单元的结构特点 (9)1.2.2 YL-335B的控制系统 (9)2.1供料单元的气动系统 (11)2.1.1 气动元件 (11)2.1.2气动控制回路 (11)2.2传感器 (11)2.3 供料单元的 PLC 控制系统 (13)3.加工单元控制系统 (14)3.1 加工单元的气动系统 (14)3.2 加工单元的PLC控制系统 (14)4.装配单元控制系统 (16)4.1 示灯、传感器 (16)4.2 装配单元的气动系统 (17)4.3装配单元的PLC控制系统 (17)5.分拣单元控制系统 (19)5.1 旋转编码器、超声波传感器 (19)5.2 变频器的选用 (20)5.3 分拣单元的气动系统 (21)6.输送单元控制系统 (22)6.1 伺服电机及伺服放大器 (22)6.2 S7-200 PLC的脉冲输出功能及位控编程 (23)6.3 输送单元的气动系统 (23)7.335B的整体控制 (24)7.1 任务的实现 (24)7.2 人机界面组态 (25)8.总结 (33)主要参考文献 (34)亚龙335B自动化生产线安装与调试摘要可编程逻辑控制器（Programmable controller）简称PLC，是一种工业控制微型计算机。
氯苯管式连续硝化制备2,4-二硝基氯苯
氯苯管式连续硝化制备2,4-二硝基氯苯李清强;郭瓦力;王阳;韩俊涛;刘辉;程怡;李莹;裴世红;高丽娜【摘要】以氯苯为原料,采用静态混合反应技术连续制备了2,4-二硝基氯苯.用Chemcad流程模拟软件模拟了氯苯硝化过程的绝热温升,得到具有本质安全性的混酸组成范围为:w(硝酸)=3％～25％,w(硫酸)=45％～75％,w(水)=0～30％.研究表明:混酸组成、空时、保温温度、流速对静态混合管式连续硝化均有影响;流速对于静态混合器发挥出良好的混合效果起决定性作用.通过响应面实验设计优化了工艺条件:反应预热温度50℃,反应压力0.15 MPa,保温温度为75℃,硝化比为2.1,混酸组成为m(硫酸)∶m(硝酸)∶m(水)=0.7∶0.19∶0.11,流速为0.062 m/s,空时为3.5 min;在该工艺条件下,氯苯转化率为97.26％,2,4-二硝基氯苯选择性为85.93％,2,4-二硝基氯苯的收率83.58％;与传统间歇操作相比收率略有提高,明显缩短了反应周期,降低了物耗,减少了NOx在空中逸散引起的环境污染,反应条件安全性更高.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2014(031)002【总页数】5页(P20-24)【关键词】静态混合器;2,4-二硝基氯苯;绝热温升;流速【作者】李清强;郭瓦力;王阳;韩俊涛;刘辉;程怡;李莹;裴世红;高丽娜【作者单位】沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁沈阳110142;大连市化工设计院有限公司,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】TQ246.12，4-二硝基氯苯是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于医药、农药、染料、炸药、饲料添加剂、照相促进剂、橡胶抑制剂、化学助剂等领域，具有非常广阔的发展前景［1-3］。
自动化生产线控制系统设计实践报告
自动化生产线控制系统设计实践报告英文回答：Automation production line control systems areessential in modern manufacturing industries as they help improve efficiency, reduce errors, and increase productivity. In this report, I will discuss the design and implementation of an automation production line control system.To begin with, the first step in designing an automation production line control system is to identify the specific requirements and goals of the system. This includes understanding the production process, the desired output, and any specific constraints or limitations. For example, if the goal is to increase production speed, the control system needs to be designed to handle high-speed operations and minimize downtime.Once the requirements are identified, the next step isto select the appropriate hardware and software components for the control system. This may include programmable logic controllers (PLCs), human-machine interfaces (HMIs), sensors, and actuators. The hardware components should be chosen based on their compatibility with the productionline and their ability to meet the system requirements. For instance, if the production line involves heavy machinery, robust and durable PLCs should be selected.After selecting the hardware components, the next step is to design the control logic and programming for the system. This involves creating a sequence of operations and defining the conditions for each operation to occur. The control logic should be designed in a way that ensures smooth and efficient operation of the production line. For example, if a certain operation requires a specific temperature range, the control logic should include temperature sensors and actuators to maintain the desired temperature.Once the control logic is designed, it needs to be implemented and tested. This involves programming the PLCsand configuring the HMIs to reflect the desired control logic. The system should then be tested to ensure that it operates as intended and meets the specified requirements. Any issues or errors should be identified and addressed during the testing phase.In addition to the design and implementation, it isalso important to consider the maintenance and troubleshooting of the automation production line control system. This includes regular inspections, software updates, and addressing any malfunctions or breakdowns. It iscrucial to have a well-trained maintenance team that can quickly diagnose and resolve any issues to minimize downtime and production losses.中文回答：自动化生产线控制系统在现代制造业中至关重要，它们有助于提高效率，减少错误，并增加生产力。
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二硝基氯化苯自动化生产线控制系统设计与实施摘要:二硝基氯苯(DNCB)是医药、农药、染料及糖精的重要中间体,目前二硝基氯化苯主要采用人工手动操作的生产方式为主,自动化程度不高,生产效率低。
采用自动化生产方式进行生产,并对生产过程中的变量进行集中监控和管理,不仅可以节约成本,而且可以提高产品质量。
研究和设计二硝基氯化苯自动化生产线控制系统具有较强的实用性和良好的推广价值。
关键词:二硝基氯化苯自动化生产集中监控生产线控制系统
1 问题的提出及解决方案
在二硝基氯化苯自动化生产线控制系统设计过程中,针对目前生产过程中普遍存在的问题,提出了相应的解决方案。
(1)使用闭环调节控制技术,解决硝化过程中硝化釜温度不稳定和加料定量不精确的问题,以提高硝化产品质量;(2)使用恒压供水模糊控制器模块,将恒压供水控制技术引入用到硝化冷却系统中,解决目前硝化釜冷却水压不稳定导致的冷却效果差的问题,以提高硝化反应的效率和提高产品的产量,同时实现节能降耗;(3)使用先进的控制器,并采用温度检测,电机转速检测、电流检测、电动调节阀开度控制、电磁阀控制、滴加原料流量控制等多种检测和控制措施,解决硝化反应过程安全性差的问题;(4)在生产线控制系统中添加传感器故障报警、
电机过载报警、温度过高报警等保护措施,以解决传统系统设备运行状态监控不到位导致的整个生产线安全性差的问题;(5)使用双浮子磁致伸缩液位传感器,实现二硝基氯化苯的自动检测和自动分离。
2 制定控制方案的制定与实施
二硝基氯苯生产线的电气控制主要集中在硝化和水洗这两部分上。
在熟悉生产线的控制要求的基础上,有针对性地选择性价比较高的设备和方案。
整个生产线的控制方案主要由三个方面组成。
(1)生产线总控制方案。
按照生产线工艺要求,设计出生产线的电气控制系统结构,将其划分为三个层次,最上层结构利用选取的组态软件的网络通信功能构建管理层网络,通过局域网直接连接到总经理和车间主任办公室,便于指挥和调度;中间层为主控室主监控设备,安装组态运行软件,通过通信电缆与PLC连接,直接监控PLC内部变量值,主控室具有直接操作控制的权限;最底层网络为S7-300 PLC直接与现场设备连接的控制网络,通过PLC的I/O信号端口,直接检测和控制现场电气设备。
设计出的生产线总控制方案如图1所示。
(2)生产线监控系统方案。
根据生产企业的要求,监控上实现了三级系统监控,即最上层的总
经理办公和室车间办公室,中间层的主控室;底层的现场设备控制层。
为了满足控制要求,能保证生产线可靠性运行,同时考虑经济性和适用性,选取北京亚控公司的组态王软件kingview6.53作为上位监控软件。
(3)生产线主控系统方案。
对于现场设备的控制,选用S7-300作为设备的主控制器,S7-300是模块式中小型PLC,主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备(工程师、操作员站和操作屏)组成,最多可以扩展32个模块。
利用S7-300PLC控制功能强、坏境适应能力好、稳定性好及易于实现通信的功能来完成对现场电器设备的控制。
主控制器的CPU模块选择CPU315-2DP,具有MPI和DP 两个通信口。
本系统由于通信距离近,变量点数相对不多,所以组态王和S7-300之间采用MPI的通信方式来实现数据交换。
另外一个是DP 通信口,用于采用Profibus-DP现场总线通信设备使用的。
选择有DP 通信口的PLC主要是为企业以后扩大规模,需要控制更多的设备预留的。
3 在生产控制系统设计过程中,主要实施了以下的内容
(1)根据生产线的控制要求制定了控制方案,选取上位机监控软件;选择主控制器类型,并根据系统的大小和被控变量类型以及通信类型选取CPU模块、I/O模块和通信模块;确定监控软件和主控制器之间的通信方式,规划企业生产管理网络。
(2)根据生产线规模及控制要求,选择各种电气设备的规格、型号;绘制电气主电路和控制电路;选择检测生产线中的温度、电流、液位、转速和流量等关键数据的检测设备,并进行安装和调试。
(3)制作二硝基氯化苯自动化生产线的控制柜,对控制电器进行安装和接线,编写主控制器的控制程序,并运行测试。
实现生产线原料的卸料、上料自动控制,硝化反应过程的自动控制,产品分离的自动控制,以及实现硝化反应过程冷却用水的恒压用水控制。
(4)制作主控室主控机、主控室监控机、车间办公室和总经理办公室监控机的组态监控画面,建立通信网络实现生产线的运行控制,远程监视,系统运行异常报警,历史数据的记录和部门间的信息互动。
4 结语
课题利用组态王监控软件做为项目自动化控制的开发平台,并实现对生产过程的监控。
利用西门子S7-300 PLC做为主控制器,开发设计二硝基氯化苯上料、计量、硝化控制和产品分离等环节的控制电路和控制程序。
构建了网络平台,引入局域网通信技术用于硝化生产线的监控系统,实现生产现场与生产管理信息快速互动。
课题创新之处在于使用一种安全、先进的控制方法,完成了硝化反应过程的自动控制,将传统的手动操作转为一体化的自动化生产线控制,并对生产过程中的变量进行集中监控和管理,节省生产成本,降低工人的劳动强度,提高产品质量和系统的安全性。