最新在硝化反应中器温度控制系统的设计
硝化自动化设计方案
有限公司硝化反应装置自动化控制系统设计方案目录一、有限公司基本情况 (4)二、有限公司项目由来 (5)三、相关设计规范和依据 (6)四、硝化工艺简述 (7)五、硝化工艺控制要求 (8)六、自动化控制系统设计方案 (9)七、自动化控制系统的可靠性与实用性 (14)八、自动化控制系统的技术特点 (16)九、仪表清单 (18)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）；《关于规范化工企业自动控制技术改造工作的意见》（苏安监[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，有限公司的硝化反应属于重点监管的危险化工工艺。
受有限公司的委托，本院对其硝化反应装置进行自动化控制设计。
根据相关规范和设计的要求，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，得到了有限公司的积极配合与协助，在此表示诚挚的感谢！三、相关设计规范和依据：（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范》（SHT3104－2000）；（4）《石油化工自动化仪表选型设计规范》（SH3005-1999）; （5）《仪表供电设计规范》（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范》（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）。
硝酸生产中氧化炉温度控制系统的设计
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：硝酸生产中氧化炉温度控制系统的设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间： 2015.12.21—2015.12.31课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算摘要氧化炉是硝酸生产中的关键设备，本文正是针对氧化炉的温度系统进行控制设计的。
在生产硝酸的过程中，氨气与空气混合后进入炉内，在铂触媒作用下进行氧化反应。
氨气氧化生成一氧化氮是一种放热反应过程，工艺要求反应温度为850±5℃。
影响温度的主要因素是氨气和空气的比值，当温度受扰动而变化时，均以改变氨量来补偿。
在硝酸生产过程中，氧化炉炉温控制不稳，导致生产不易稳定运行，利用PMK 可编程调节器将原串级控制系统改进成串级比值控制系统，通过压力传感器检测氨气和空气的流量，将比值通过变送器送入控制器，根据温度传感器测得的温度变化，控制器通过执行器调节氨气和空气的比值来实现温度和两种气体之间的关联，优化了控制方案，使氧化炉炉温波动范围控制在±5℃内，解决了生产中遇到的问题。
关键词：串级控制；比值控制；温度控制；PID调节目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (3)2.1 概述 (3)2.2 方案比较 (3)第3章硬件设计 (6)3.1 可编程小型调节器 (6)3.2 温度传感器 (7)3.3 流量变送器 (7)3.4 执行器 (8)第4章软件设计 (10)4.1 系统设计 (10)4.2 监控画面组态 (11)第5章仿真分析 (14)5.1 PID控制系统的设计 (14)5.2 被控对象的建模 (15)5.3 PID控制器的设计与仿真 (16)第6章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论在硝酸生产过程中, 氨氧化炉是关键设备。
其工艺流程:氨气和空气混合气体进入氧化炉, 在铂金触煤的作用下进行氧化反应, 生成所需要的一氧化氮, 这是一个多种参数相互制约的复杂过程,工艺控制指标的好坏关系到生产能否稳定运行, 生产效益以及设备安全问题, 因此如何实现氧化炉的最优控制, 多年来一直是一个被关注, 并为之不懈努力研究的课题。
反应釜温度智能控制系统设计 (3)
增益规划的模糊温度控制器的单向输入系统摘要：在许多化工和半导体的生产过程中，温度是获得所需产品质量的一个非常重要的控制参数。
一般来说，温度控制系统拥有非线性时变、慢响应、时延、单向输入控制的特点。
一般很难估计它的精确动态模型，因此也很难设计一个通用的温度控制器去获得好的控制效果。
本文提出了一种不需要特定模型的智能增益规划的模糊控制策略，设计了一个只有温度输入的封闭的铁室温度控制器。
增益规划的概念是指为了获得较好的控制性能而在控制的过程中调整隶属函数的变化范围。
实验结果显示，应用这个控制策略，阶跃响应的稳态误差总是低0.2%，而且没有超调。
它非常适合工业上的温度控制系统。
关键词：模糊控制，增益规划，单向输入的温度控制1简介在化工、材料、半导体等生产过程中，温度是一个非常重要的控制参数。
例如，材料的热处理、薄膜沉积、电视玻璃熔炉等都需要适当的温度控制系统。
一些温度控制系统需要加热和冷却阶段，其他的就只需要加热阶段。
他们的动态表现拥有明显的区别。
只有加热输入的温度控制系统相比于双输入的控制系统更难监控，更难获得较好的控制性能。
在控制领域，怎样去设计一个通用的温度控制器使之在工业应用中拥有较好的响应速度、较小的稳态误差、没有超调，这任然是一个挑战。
目前，开关控制和PID控制策略被应用在商业生产。
PID控制器诞生于1936年。
在工业生产的自动控制系统中被广泛的应用。
然而，怎样调整增益是执行PID控制器的关键因素。
如果系统的精确模型是可以获得的，那么可以应用Zigler-Nichols和IMC整定方法得到适当的控制增益。
然而，加热设备拥有时滞和非线性的的特点。
因此很难获得一个精确地动态模型，从而难以实现PID控制器设计。
一般，为了获得一个较好的控制响应，它需要反复的测试过程。
当系统遇到外加干扰或者是设定值时，系统的瞬态响应将会变坏。
这就需要在线的调整去重新适应这种变化或者换成人工控制。
这就不是一个方便的应用，并且在生品产品过程中产品的参数可能就不会保持好的水平。
化工反应釜温度控制系统的研究与设计
化工反应釜温度控制系统的研究与设计一、本文概述化工反应釜作为化工生产中的核心设备，其温度控制对于确保产品质量、提高生产效率以及保障生产安全具有至关重要的作用。
然而，由于化工反应过程中涉及的物质种类繁多，反应条件复杂多变，因此，如何实现精确、稳定且可靠的温度控制一直是化工领域的重要研究课题。
本文旨在深入探讨化工反应釜温度控制系统的研究与设计，以期为解决当前化工生产中存在的温度控制问题提供理论支持和实践指导。
本文将首先概述化工反应釜温度控制的重要性和挑战性，接着详细介绍现有的温度控制技术及其优缺点。
在此基础上，本文将提出一种新型的化工反应釜温度控制系统设计方案，包括硬件结构、软件编程以及控制策略等方面。
该方案将充分利用现代自动化控制技术，如传感器技术、数据处理技术和智能控制算法等，以提高温度控制的精度和稳定性。
本文还将对新型温度控制系统的性能进行仿真分析和实验研究，以验证其在实际应用中的可行性和有效性。
本文将对研究成果进行总结，并提出未来的研究方向和展望，以期为化工反应釜温度控制技术的发展贡献力量。
二、化工反应釜温度控制系统的基本原理化工反应釜是化工生产过程中的核心设备，其内部反应过程中的温度控制对于保证产品质量、提高生产效率以及保障生产安全具有至关重要的作用。
因此，研究和设计一套高效、稳定的化工反应釜温度控制系统是化工行业的重要任务。
化工反应釜温度控制系统的基本原理是通过对反应釜内部温度的实时监测和精确控制，实现对化学反应过程的有效管理。
这一系统通常由温度传感器、控制器和执行机构等核心组件构成。
温度传感器负责实时监测反应釜内部的温度，并将这一信息转化为电信号传递给控制器。
控制器接收到温度信号后，会根据预设的温度曲线或控制算法，计算出当前应施加的热量或冷量，以调节反应釜内的温度。
执行机构则根据控制器的指令，通过调节加热或冷却介质的流量，实现对反应釜温度的精确控制。
在温度控制系统的设计和实现过程中，需要考虑多种因素，如反应釜的材质、结构、反应特性等，以及环境温度、压力等外部条件的影响。
4硝化工艺重点监管工艺参数及安全控制系统设置要求
硝化工艺重点监管工艺参数及安全控制系统设置要求一、重点监控的工艺参数及控制要求1・1温度硝化反应剧烈，放热量大，工艺过程中存在反应温度较高,深度氧化、副反应过度产生。
对于多级硝化器串联硝化工艺，根据硝化反应机理和生产数据表明：80%以上的副反应在第一个反应器内产生，若第一硝化器温度超过一定温度，产生二硝和硝基酚，硝基酚极易造成爆炸。
因此要严格控制硝化温度。
1.2反应投料速度和投料比硝化工艺反应剧烈、放热量大，若投料速度过快或反应投料比不当，会造成反应温度过高，导致爆炸事故。
因此需严格控制反应投料速度和投料比。
1.3压力硝化反应过程中，随着反应温度的升高，压力也不断升高,如控制不当，引发设备超压，爆炸事故。
因此需监控反应压力。
1.4物料混合大多数硝化反应是在非均相中进行的，停止搅拌，两相分层,大量活泼的硝化剂在酸相中积累，引起局部过热；一旦搅拌再次开动，引发剧烈反应，引起火灾爆炸。
硝化反应混合停止，两相分层，如不及时进行撇液操作，再次进行混合发生剧烈反应，引发爆炸。
因此需严格监控物料混合。
1.5采用连续硝化过程代替间歇过程硝化工艺采用连续法比间歇法更安全。
连续硝化过程所需反应器容积小，因每次投料少及设备中滞留的硝化产物少，可明显地降低火灾爆炸危险性和中毒危险性；能加快热量的交换，提高过程控制和调节的可靠性。
采用多段式硝化器可使硝化过程达到连续化，梯恩梯生产的连续过程已投入使用。
因此推荐采用连续化硝化工艺过程代替间歇过程。
1.6冷却水硝化反应器夹套用冷却水的温度和流量必须满足具体工艺的要求。
冷却水的流量依据硝化釜内温度进行自动调节。
当冷却系统失效时，能及时启动紧急停车系统。
1.7其他硝化产物中杂质及塔釜杂质（如硝基酚及其盐类）性质不稳定极易燃烧爆炸，因此要对硝化产物中杂质含量及塔釜杂质含量进行分析监控。
有些硝化反应，对PH值、精偏分离系统温度等也要进行监控。
二、硝化工艺安全控制系统2.1各工艺参数的控制方式硝化工艺的温度、反应釜搅拌速率、硝化剂流量、冷却水流量、PH值、硝化产物中杂质含量、精储分离系统温度、塔釜杂质含量等重点监控工艺参数的控制方式见附表2o工艺系统控制方式1.基本监控要求硝化工艺的生产装置设置的自动控制系统应达到重点监管危险化工工艺目录中有关安全控制的基本要求，重点监控工艺参数应传送至控制室集中显示，并按照宜采用的控制方式设置相应的联锁。
化学反应釜最优温度控制系统的设计与实现
一
在化 工 生 产 过 程 中 ，化 学反 应 釜 是 使 原 料 转 变 成 产 品 的 必 备 设 备 ， 釜 内 温度 控 制 的效 果 是 决 定 产 品 质量 高低 ， 产 效 率 其 生 快 慢 的 重要 因素 之 一 。 通 常情 况 下 ， 制 温 度 的做 法 是 将 不 同 在 控 的 高低 温导 热 流 体 直 接 通人 反应 釜 的夹 套 中 ， 以此 来 调 节 釜 内 温度 ， 这样 做往 往 使 得 反 应 釜 夹 套 内 的 流体 相 当混 乱 ， 内 温度 釜 也 很 难 达 到 预 期 效 果 。 文 针 对 这 一 问题 ， 本 设计 了一 套 仅 使 用单
ｐ ａｍｅ ｅ ｓ ｏｆｃ ｃ ｄｅ ａｒ ｔ ｒ ａｓ ａ ＰＩ ｃ ｔｏｌ Ｄ ｏｎｒ ｌ ｂａｓ ｔ ｓａ ａｒ ｏ Ｉ ｅｒ ｅｄ ｏｎ ｈｅ ｔ ｎｄ ｄ ｆ ＴＡＥ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｓ： ｍ ｐｅ ａｕｒ ｎ ｒ ｓ ｓｅｍ，ｅ ｃｔｒｏｐ ｉ ｃ ｎ ｒ ｄ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃｏ ｔｏｌ ｙ ｔ ｒ ａ ｏ ， ｔ ｍａｌ ｏ ｔｏｌ
和釜 中物 料 。 将 釜 内 Ｔ 并 １温 度 作 为 主控 对 象 ， 套 内的 温度 Ｔ 夹 ２
加 热器 ， 此 时 加热 器 是 停 止 工 作 的 。 当 反 应 釜需 要 升 温 时 ， 但 制
冷 压 缩 机 停 止 工 作 ， 热 器 启 动 。系 统 控 制 的 硬 件采 用 Ｐ Ｃ 可 加 Ｌ 编 程 控 制 器 ， 温 度 测 点 分 别 布 置在 夹套 的进 出 口 、 应 釜 内 、 将 反 夹 套 内 、 发 器 的进 出 口和 冷 凝 器 出 Ｉ。 压 力 测 点 布置 在真 的手 段 ， 出 了基 于 ＩＡ ｉ ｌ 仿 ｎ 求 Ｔ Ｅ准则 下 的 串级 ＰＤ最 优 Ｉ 控 制器 ， 善反 应 釜 温 控 效 果 。 完
硝化工艺安全控制设计指导方案(试行)
硝化工艺安全控制设计指导方案（试行）本指导方案旨在为硝化工艺的安全控制设计提供指导，以确保硝化工艺的安全运行，并预防事故的发生。
1. 设计原则（1）安全优先原则：设计应以确保人员安全和设备设施完整为首要考虑。
（2）合理性原则：设计应基于合理的工艺流程和设备选择，避免过度复杂和冗余。
（3）可操作性原则：设计应使操作人员能够方便地进行操作和维护，且易于监测和控制。
（4）适应性原则：设计应充分考虑硝化工艺的特点和环境条件，以保证其适应性和可持续性。
2. 安全控制设计的主要内容（1）工艺流程设计：根据硝化工艺的特点，确立合理的工艺流程，确定反应器的配置和数量。
（2）设备选型设计：选择符合要求的设备和材料，并合理配置，以确保设备的稳定性和耐久性。
（3）安全阀和隔离阀设计：根据工艺流程和设备的设计压力，选定合适的安全阀和隔离阀，并进行适当的配置和测试。
（4）自动化控制系统设计：设计合理的自动化控制系统，包括传感器、执行机构和控制器等，以实现对硝化工艺的自动化监测和控制。
（5）警报与报警系统设计：设计合适的警报与报警系统，及时发出警示信号，并采取适当的措施以减轻事故的危害。
（6）应急处理方案设计：制定详细的应急处理方案，包括事故预案、应急处置流程和逃生途径等，以应对突发事件的发生。
3. 设计实施步骤（1）需求分析：对硝化工艺进行详细的需求分析，包括工艺流程、设备配置、环境条件和安全要求等。
（2）方案设计：根据需求分析，制定安全控制设计方案，包括工艺流程、设备选型、自动化控制系统和应急处理方案等。
（3）方案评审：将设计方案提交给相关部门进行评审，得到专家的意见和建议，并进行相应的调整和修改。
（4）设计实施：根据评审结果，实施安全控制设计方案，并进行设备安装、调试和运行等工作。
（5）验收和运行：经过验收和调试，确保设计方案的实施符合要求，并进行运行操作和维护工作。
4. 相关注意事项（1）设计过程中应按照相应的安全、环境和质量管理体系要求进行操作，确保设计方案的可行性和合理性。
化学反应器温度控制系统设计【毕业作品】
摘要BI YE SHE JI（20 届）化学反应器温度控制系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月III摘要由于计算机的技术的不断发展，单片机等微型机已经被广泛的应用到各个行业，尤其是对工业自动控制的发展起着很大的推动作用。
单片机技术的成熟俨然已经成为工业科技发达与否的标志。
自动控制系统的核心技术是单片机技术，如何更快、更好地将它的优势全面、广泛地应用到各行各业已经是全球科技领域的新课题，也是推动工业发展的首要问题。
经过多年的发展，单片机技术已经日益完善，自动控制系统这方面的研究已经成为推动工业发展不可或缺的决定性力量。
为了跟上工业、科技的发展需要我们对自动控制系统有着更深入、更完善的学习和了解。
我们对这门技术的要求是更加方便、快捷、成本低、精确度高。
温度控制系统作为工业中最基本的控制系统，有着典型的特点、体现着单片机在自动控制中的作用。
本文中我们将详细的单片机对化学反应器的温度控制，包括对控制系统的总体设计构思、方案的选择、系统的硬件设计、软件编程、各种元器件的使用说明。
关键词：单片机，自动控制系统，温度，化学反应器IVAbstractAs the computer technology development, computer and other microcomputer has been widely applied to various industries, especially for the industrial automatic control development plays a great role in promoting. SCM technology has become industrial technology developed and symbol. Automatic control system is the key technology of SCM technology, how faster, better its advantage fully, widely applied to all walks of life is a global science and technology a new topic, but also to promote the industrial development the most important question. After years of development, SCM technology has become more perfect, the automatic control system of research in this area has become the industrial development indispensable decisive force. In order to keep up with the industry, the development speed of science and technology we need to automatic control system has a deeper, more perfect learning and understanding. Us to the door technical requirement is more convenient, fast, low cost, high accuracy.Temperature control system as the industry in the basic control system, with typical characteristics, embodies the microcontroller in automatic control function. In this paper, we will introduce the chemical reactor based on single-chip microcomputer temperature control system, including the control system's overall design, scheme selection, system hardware design, software programming, the use of various components.Key words:SingleChip,temperature,automatic, control systemsIII目录摘要 (1)Abstract......................................................................................................................... I I 目录 ........................................................................................................................... I II 第一章绪论 . (1)1.1课题的意义 (1)1.2课题的发展状况 (1)1.3课题的概述 (2)1.4 设计方案的可行性分析和预期目标： (3)1.4.1可行性分析： (3)1.4.2课题的预期目标： (3)第二章系统方案设计 (4)2.1系统工作原理 (4)2.2系统的方案设计及元件选择。
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在硝化反应中器温度控制系统的设计第1章绪论过程控制是自动化技术的重要分支，在石化、电力、冶金、轻工等连续型生产过程中有着广泛的应用。
近年来过程控制技术本身及其应用领域得到了迅速发展。
无论是在现代复杂的工业生产过程中，还是在传统生产的技术改造中，过程控制技术对于提高劳动生产率、保证产品质量、改善劳动条件以及保护生态环境、优化技术经济指标等方面都起着非常重要的作用。
过程控制的主要由规范的过程检测仪表组成，调节器，执行器，被控过程，检测变送器。
本文是针对硝化反应中利用传感器对温度的控制，使硝化反应能够顺利的进行，并能使反应彻底。
硝化反应器的主要组成由流量调节器，执行器，反应器温度，及温度检测变送器组成，主要的目的是通过对反应器里的温度检测，来控制夹套中水的温度，来实现硝化反应的工业流程。
一个控制系统在受到外界干扰时，被控变量将偏离原先的给定值，而发生变化，为了克服干扰的影响，将被控变量拉回到给定值，需要对控制变量进行调整。
对一个系统来说，可供选择作为控制变量的可能是多个，选择控制变量既要考虑它的经济性和合理性，又要考虑它的快速性和有效性。
但是，在有些情况下，所选择的控制变量很难做到两者兼顾。
阀门控制系统就是在综合考虑控制变量的快速性、有效性、经济性和合理性基础上发展起来的一种控制系统。
对于温度控制系统来说要确保温度恒定在某一固定温度是很必要的，因为在工业控制中有一个恒定的温度是确保生产进行的保证，这次设计就是针对温度的控制系统，通过对温度的检测，来控制温度恒定在一个值中，确保硝化反应能够顺利的进行，通过智能仪表的参数整定来实现温度的自动调节。
第2章课程设计的方案论证2.1 概述本次设计主要是对硝化反应进行的温度控制的设计，目的是在生产过程中，混酸（HNO3、H2SO4、水）与酸性氯化苯连续进入硝化反应器进行循环硝化反应，并放出大量热量。
工艺要求硝化反应温度须保持在42±2℃，则必须在夹套中加入冷凝水进行冷却，另外，在正常开车和停车时，为防止硝化反应是放出的热量不够而导致生成物凝结，故又需用热水进行加热。
来设计硝化反应器温度控制系统。
通过分析可以看出题目的要求是作一个对温度的控制系统，需要确保温度的恒定，通过控制进水阀门的开度来实现温度的恒定，对温度的检测可以在反应器中加入一个温度传感器来实现。
在通过变送器将信号送到控制器，通过计算分析输出信号到阀门。
具体得到两种可行方案，下面对其论述和选择。
2.2 方案1采用串级控制系统来实现对温度反的控制，通过两闭环反馈分别对A、B两个阀门进行控制，通过其结构图如图2.2所示。
图2.2系统结构图工作原理是通过两个温度传感器对同一反应器进行温度检测，互相不产生干扰，当反应器中温度降低时控制热水的调节器作用，使热水进入夹套，冷水阀是关闭状态不作用。
当温度高时控制冷水阀的调节器作用是冷水进入夹套，热水阀关闭。
控制系统对冷水和热水的阀门采用分隔的形式进行控制，这样使它们没有了联系，在连接时不是能够很好的连接，有些时候热水阀喝冷水阀同时打开这样就产生了冲突。
对系统造成一定影响。
同时系统要求的设备很多，在价格方面有一定的影响。
2.3 方案2采用分程控制系统，特点是控制信号分段调节，流量特性平滑的连接，可以扩大调节阀的可调范围，改善可调的工作特性，可以用于同一被控参数两个不同控制介质的生产过程其系统框图如图2.3.1所示。
图2.3.1总体结构图工作原理：当调节器TC输出气压大于0.06MPa，A冷水阀关闭，B热水阀开启，反应器夹套中流进热水使反应物料温度上升。
待化学反应开始后，反应温度逐渐升高。
由于调节器TC的反作用，随着温度的升高，调节输出下降，B热水阀逐渐关小，当反应温度达到并高于设定值时，调节器输出气压将小于0.06MPa，B阀完全关闭，A阀逐渐打开，反应器夹套中流过的冷水将反应热带走，使反应物料温度保持在设定值。
该系统用一只调节器去控制两个阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这样节省了设备，还让热水阀和冷水阀有了联系，通过一定的控制把系统连接的更紧密，同时还能够很好控制温度。
减少冲突。
其调节器输出信号如图2.3.2所示。
图2.3.2调节器输出信号 2.4 确定方案两种方式都可以对温度的自动调节。
通过分析两种方案的性能特点，比较两种方案的优缺点，可以发现方案2分程控制系统更适合对硝化反应的控制，对相同作用时，分程控制使系统调节的更合理，温度能够控制在更好的精度，更灵活，控制更为方便，还能节省器件，节约资源。
所以用方案2来进行设计，和硬件的选型。
其控制框图如图2.4所示。
图2.4系统框图BA 阀 0 0.060.01100B A 阀第3章硬件设计在方案确定后就是对于硬件的选择。
要想获得准确的温度控制，硬件方面就必须考虑到精度、安全、可靠、兼容等方面的问题。
通过分析选择了下面一些型号的设备作为硬件的组成部分。
3.1 传感器的选择PT100温度传感器的环境温度是-20~100℃，输出为4~20mA。
适用于液体和气体的温度测量。
所以选用这款传感器就可以满足要求。
3.2 调节阀的选择气动调节阀在过程控制工作中的使用最为广泛，气动执行器具有结构简单，动作可靠，性能稳定，维修方便，价格便宜实用广泛，可以与QDZ仪表配用，也能通过电气转换器或阀门定位器与DDZ仪表配用。
根据流量特性，在具体选择调节阀的流量特性，所以采用气动调节碟阀。
在为了确保安全的前提下，选用气开形式。
调节器通过电气转换将输出的4～20mADC信号转换为0.02~0.1MPa气压信号。
蝶阀是线性的，直径为Dg40，安装方式为法兰，输入输出为AO。
3.3 变送器的选择采用西门子SITRANS T温度变送器，其性能是对温度精度要求较高，选择形式PT25~PT500，温度范围-200到850℃，最小量程10，数字精度0.1度。
3.4 控制器选择选用通用型PID控制器XM508。
采用先进的专家PID调节算法，控制精确稳定，无超调，具备高精度的PID参数自整定功能。
该表采用标准Modbus协议（RTU模式），无须制作驱动程序，通用性极好。
该表具有多类型输入功能，一台仪表可以配接不同的输入信号(热电偶/热电阻/线性电压/线性电流/线性电阻), 大大减少了备表的数量。
可与各类传感器、变送器配合使用，实现对温度、压力、液位、流量等物理量的测量和显示，并配合各种执行机构，对电加热设备和电磁、电动阀门进行PID调节和控制。
热电阻：Pt100、Cu50、Cu53、BA1、BA2等电阻：0～80Ω、0～400Ω等电压：0～20mV …… 0～1V, 0～5V→输入阻抗≥500kΩ电流：4～20mA、0～20mA等→输入电阻≤250Ω 0～10mA→输入电阻≤500Ω测量范围：-1999 ～+30000测量精度：0.2级(±0.2%FS)控制输出规格：继电器开关输出，触点容量220VAC/2A或24VDC/2A（适合阻性负载，感性负载相应减小）SCR无触点开关输出（常开触点），触点容量220VAC/ 200mA或24VDC/200mA,瞬间工作电流2A电压：0～5V，1～5V电流：0～10mA、4～20mA、0～20mA等(输出电压≤10V)变送范围：0～22mA、0～10VDC设备图如图3.4所示图3.4设备图第4章 软件设计4.1 PID 控制算法控制器：选用增量式PID 控制器PID 调节规律是连续模拟系统理论中技术成熟，应用广泛的一种控制方法：])()(1)([)(10⎰++=dt t de T dt t e T t e K t y Dl p (1) 其中，y(t)-----控制器的输出量；e(t) ----控制器的输入量，是给定量和被控对象输出地偏差，在系统中称为误差信号；P K -----控制器的比例常数；l T ------控制器的积分系数；D T -----控制器的微分系数。
由于积分量的带入，使得被控量具有历史保持功能，也就是说，它能够“记住”以前的状态，在静 差为0的时候，输出仍旧保持不变，这样就消除了静差。
微分量的引入，改善了单纯积分所带来的响应速度过慢的毛病，使系统能够迅速得到稳定。
通过智能仪表的参数设定就可以实现对温度的控制通过调试和计算比例系数可以确定在20，积分时间在40。
微分在10左右就可以让系统达到温度。
维持恒定的温度控制了。
第5章系统测试与分析5.1 硝化反应分程控制系统仿真，经过上机调试当温度过低时热水阀开启，透过震荡调节，温度又回到原来的设定值上。
之后有过一段时刻后温度高时冷水阀开始作用，是温度下降从新达到平衡。
仿真波形如图5.1.1所示。
图5.1.1温度调节波形5.2 过程分析该调节为分程控制调节过程，通过一台调节器去操纵两只调节阀，实施（动作过程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。
传感器检测的信号经过变送器送人智能仪表PID处理输出信号控制阀门的开度。
整个过程有条理的自动完成。
使硝化反应能够良好的反应下去。
其PID参数为比例系数为20，积分时间为40，微分时间为10.第6章课程设计总结这次课程设计主要应用到过程控制原理中的知识，通过对题目要求的分析，题目要主要涉及到是基于工业自动化生产中的控制应用基础上来设计的，通过对温度控制来实现硝化反应的。
应用到大部分过程控制理论中的知识，通过分析确定了设计的选型，对系统的硬件进行选型，得到总体的系统框图，再通过参考资料得到总体设计思路，通过题目的要求完成控制。
在完成选型上花了很大的功夫，由于知识了解一些理论知识，多设备的具体型号很少了解，通过网络和书籍才确定了设备的型号，从中也学到了很多实际的东西，了解各种设备的型号应用类型在以后的工作中是很重要的。
通过本次课程设计充分的复习了过程控制理论中的很多知识，也看到了很多的不足，许多的知识学过但是并没有掌握和理解，要想更好的学好知识，就必须的增加实际的操作，还复习学过的知识是很重要的，理论的东西要更好的与实际的应用结合起来。
还要了解更多的实际东西，要学习一些常用设备的用法，这样才能更好的用所学的理论知识。
参考文献[1] 孙优贤.工业过程控制技术-应用篇.北京：化学工业出版社，2006.1：79-135[2] 何衍庆.工业生产过程控制.北京：化学工业出版社，2004.3：77-88[3] 邵裕森.过程控制工程（第二版）.北京：机械工业出版社，2004.8：45-90[4] 翁维勤.过程控制系统及工程. 北京：化学工业出版社，2002.7：42-62[5] 何希才.传感器及其应用电路.北京：电子工业出版社，2001.3：134-150。