聚合釜温度控制系统的设计
50m3糊树脂聚合釜温度控制
器内 ＋ ５℃水 和釜顶 回流冷凝 器 内的冷却水 带走 。 通过改变活化剂的加入量 控制反应 速度 ， 直至大部 份 Ｖ Ｍ氯 乙烯单体聚合为止。聚合完成后 ， Ｃ 先依靠 釜 内 自身压力将 未反应 的 Ｖ Ｍ 氯乙烯单体通 过泡 Ｃ 沫分离器 回收至 Ｖ Ｍ氯乙烯 单体气柜 ， Ｃ 然后用最终
第 ７期
李
锋 ．０ｍ 糊 树 脂 聚 合 釜 温 度 控 制 ５
制。
调节 器 输 出与 Ｔ Ｂ 、Ｖ ２行 程 、 ０ Ｖ １Ｔ Ｂ Ｐ １流量 分 程 关
系。
Ｔ Ｂ 调 阀 ） Ｖ １（
Ｃｒ
② 活化剂 （ Ｃ 的浓度 或 引发 剂含量 减少 将 Ａ Ｔ）
降低 聚合反 应速度 ， 而降低反应温度 ， 从 反之相反 。
技 改 与 创 新
化 动 及 表，０ ，７ ） １～１ 工自 化 仪 ２１ ３（ ：０ １ ０ ７１ ２
Ｃ ｎ ｒｌａ ｄ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｎ Ｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｏ ｔ ｎ ｎｔ ｏ ｕ ｎ ｓｉ ｈ ｍｉａ Ｉ ｄ ｓ ￣
５ ０ｍ３糊 树 脂 聚 合 釜 温 度 控 制
（ ）釜 温滞 后 。 ２
温
① 聚合过程 中 ， 种牌号的糊树脂产 品聚合温 各
度不 同 ， 采用 Ｐｌ０热 电阻作 为测温元 件 ， ｔ ０ 温度 变送 器 的量程为 ０～１０ ｃ ， ０ ＝ 由于存在仪表的热响应时间 Ｉ 导致 温度测量滞后 。 ② 聚合 过程 中 ， 随着 聚合 反应 的进行 ， 内气 釜 相空 间内不 凝 性气 体 （ 要是 Ｖ Ｍ 氯 乙烯单 体 中 主 Ｃ
物 料 和 助 剂 。这 些 物 料 和 助 剂 的 浓 度 、 度 、 量 的 温 流
一种聚合反应釜的自动控制系统设计
一种聚合反应釜的自动控制系统设计1.釜的控制与调节：釜的控制主要包括控制釜的开关和关闭、控制釜内的压力、温度和搅拌速度等。
将釜的开关和关闭设置为自动控制模式，可以通过信号传感器来监测釜内的压力和温度。
当压力和温度超过设定值时，系统可以自动调节加热或冷却功能，保持在设定范围内。
搅拌速度也可以根据需要进行自动调节，以控制反应的效果。
2.温度控制：温度是影响反应过程的重要因素之一、通过设置温度传感器，可以实时监测反应釜内的温度，并将温度信号传递给控制器。
控制器根据事先设定好的反应温度曲线，自动调节加热和冷却设备，保持反应温度的稳定。
3.压力控制：在聚合反应过程中，压力的变化可能会影响反应的速率和效果。
因此，该系统应该包含压力传感器用于监测釜内的压力，并将信号传递给控制器。
控制器根据设定的反应压力范围，自动调节加热和冷却设备，保持反应釜内的压力在设定范围内。
4.进料控制：在聚合反应过程中，需要逐渐添加反应物料。
进料控制系统应包含流量传感器，用于测量反应物料的流量。
控制器根据设定的反应物料流量曲线，自动调节进料速度，以控制反应过程。
5.搅拌控制：搅拌是聚合反应过程中的一个重要步骤，可以促进反应物料的混合和均匀分布。
搅拌控制系统应包括搅拌速度传感器和控制器。
控制器根据设定的搅拌速度曲线，自动调节搅拌设备的转速，以达到所需的混合效果。
6.反应物浓度控制：在聚合反应过程中，反应物浓度的变化可能会影响反应的速率和效果。
反应物浓度控制系统应包括浓度传感器和控制器。
控制器可以根据浓度传感器测量到的反应物浓度，自动调节进料速度或反应时间，以控制反应物浓度在设定范围内。
以上是一种聚合反应釜的自动控制系统设计，包括釜的控制与调节、温度控制、压力控制、进料控制、搅拌控制和反应物浓度控制等方面。
通过自动控制系统的设计，可以提高反应的稳定性和效率，减少人工操作并降低安全隐患。
聚合反应釜温度控制系统算法简介
英才高职论坛2006年第3期(总第4期) The Foru m of Yingcai H igher Vocati onal Educati on2006No.3(Serial No.4)聚合反应釜温度控制系统算法简介3张文丽(山东英才职业技术学院机械制造及自动化工程学院,山东济南 250104) 摘要:本文总结了近20年来国内外关于聚合反应釜温控系统研究的进展情况,其中主要叙述了自适应控制、人工智能控制、模糊控制、预测控制等在聚合反应釜温控系统中的应用。
关键词:聚合反应釜;自适应控制;预测控制;模糊控制 聚合反应釜温度控制系统的数学模型具有非线性、大惯性、纯滞后以及时变等特点。
近20年来,研究人员已在聚合反应釜温度控制系统上做了大量的工作,其中包括聚合反应釜的建模与仿真、优化、计算机控制等方面。
各种先进控制技术(如自适应控制、人工智能控制、预测控制、多变量统计过程控制)的应用已受到聚合工业界的密切注意。
1.自适应控制在聚合反应釜温度控制领域中研究与应用情况 实际上有些化工对象特性是随时间变化的,这些变量可能发生复杂而幅度较大的变化。
自适应控制器参数能随工艺参数的变化,按某种最优性能自动整定。
从本质上讲,自适应控制系统具有“辨识—决策—修改”的功能,在聚合反应釜的温度控制领域中取得了一些好的效果。
例如:文献[1]对一种基于鲁棒自适应控制理论的P I D 在线自整定控制器应用于聚氯乙烯反应进行研究,结果表明,P I D在线自整定控制器与常规固定参数P I D算法相比,有更好的稳定控制行为,响应也很快稳定下来。
文献[2]把自适应模型预测控制算法应用于P MMA间歇聚合的温度控制。
实验结果表明,自适应模型预测控制器比常规P I D控制器能更好地跟踪设定点的变化,特别是在反应过程的后半部分,胶体影响更加显著的情况下,也能成功地跟踪所期望的最优温度轨迹。
文献[3]针对45m3P VC聚合釜的特长及其对温度控制的要求,采用自适应变比例控制、程序控制及串级异相分程等控制方式相结合的组合控制手段对聚合釜的温度进行控制,取得了令人满意的效果。
聚合釜控制方案
聚合釜控制方案1. 引言聚合釜是一种常用于化工、制药等产业的设备，用于混合和反应物料。
聚合釜的控制方案是指对聚合釜进行控制和监控的方法和策略。
本文将介绍一种基于PLC 控制的聚合釜控制方案。
2. 控制系统概述聚合釜的控制系统主要由PLC、HMI以及相关传感器组成。
PLC负责控制釜内的温度、压力、搅拌速度等参数，根据设定值和反馈信号进行闭环控制。
HMI用于人机交互，操作人员可以通过HMI设置和监控各种参数。
传感器用于实时测量釜内的温度、压力、搅拌速度等参数，并将数据传送给PLC进行处理。
3. PLC程序设计PLC程序设计是聚合釜控制方案的核心。
程序需根据实际需求设计，实现温度、压力和搅拌速度的闭环控制。
3.1 温度控制3.1.1 温度传感器选择合适的温度传感器进行采集，常用的有热电偶和温度传感器。
传感器的选择应考虑介质的性质和温度范围。
3.1.2 温度控制算法根据温度传感器的反馈信号和设定值，设计合适的控制算法。
常用的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法。
根据实际情况选择合适的控制算法。
3.2 压力控制3.2.1 压力传感器选择合适的压力传感器进行采集，常用的有压力传感器和压力变送器。
传感器的选择应考虑介质的性质和压力范围。
3.2.2 压力控制算法根据压力传感器的反馈信号和设定值，设计合适的控制算法。
常用的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法。
根据实际情况选择合适的控制算法。
3.3 搅拌速度控制3.3.1 转速传感器选择合适的转速传感器进行采集，常用的有光电编码器和霍尔传感器。
传感器的选择应考虑搅拌器的类型和工作范围。
3.3.2 搅拌速度控制算法根据转速传感器的反馈信号和设定值，设计合适的控制算法。
常用的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法。
根据实际情况选择合适的控制算法。
4. HMI界面设计HMI界面设计要简洁明了、易于操作和监控。
主要包括参数设置、工艺流程显示、报警信息显示等功能。
作业补充题
（1）这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图。
0 t/h，重油出口温度记录仪得到的阶跃反映曲线如图所示。
（6）如果选择夹套内的温度作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图，并确定主、副控制器的正、反方向。
假定对象为一阶对象，试描述该重油预热炉特性方程式（分别以温度变化量与燃气变化量为输出量与输入量），并解出燃料量变化量
T/℃ 845
815 805 800
7
20 25
T/min
（ 1）分别求出最大偏差A、超调量σ 、 余 差 C、衰减比n、过渡时 间Ts（温度进入±1%新的稳定值即示为系统已稳定）和震荡周 期
（2）分析此温度控制系统是否满足工艺要求？
补充作业题2-1：
为了测定某重油预热炉的对象特性，在某瞬间（假定t0=0） 突然将燃气量从2.5t/h增加到3.0 t/h，重油出口温度记录仪得到的 阶跃反映曲线如图所示。假定对象为一阶对象，试描述该重油预热
0 t/h，重油出口温度记录仪得到的阶跃反映曲线如图所示。
试问：
（1）这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图。
补充题2-2：图为一蒸汽加热器，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出，试问：
①影响物料出口温度的主要因素有哪些？一般情况下，其中哪些为可控量，哪些为不可控量？
②如果要设计一温度控制系统，一般应选择什么量为被控变量和操纵变量？为什么？
试确定在下述三种情况下的控制阀气开、气关型式和控制器的正反作用方向。
③如果物料温度过高时会分解？试确定控制阀的气开、气关形式和 （6）如果选择夹套内的温度作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图，并确定主、副控制器的正、反方向。
聚合釜温度-温度串级控制系统
学号：课程设计题目聚合釜温度-温度串级控制系统学院自动化专业自动化卓越工程师班级自动化zy1201班姓名指导教师傅剑2015 年12 月8 日课程设计任务书学生：专业班级：自动化zy1201指导教师：傅剑工作单位：理工大学题目: 聚合釜温度-温度串级控制系统初始条件：聚氯乙烯是最通用的塑料品种，广泛应用于国民经济各个领域。
在氯乙稀在聚合釜中进行聚合反应的同时释放出热量，使得温度升高。
为了保证产品质量，应及时将反应热移走，保持釜温度恒定。
现采用夹套中冷却水流量为控制量来控制反应温度。
以聚合釜温度为主参数，以夹套中水的温度为副参数，构成串级控制系统，将反应温度控制在51℃，稳态误差±1℃要求完成的主要任务:1、了解聚合釜工艺设备2、绘制聚合釜温度-温度控制系统方案图3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数4、撰写系统调节原理及调节过程说明书时间安排11月3日选题、理解课题任务、要求11月4日方案设计11月5日~11月8日参数计算撰写说明书11月9日答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.课程设计目的与要求 (1)1.1聚合釜概述 (1)1.2设计目的 (1)2.系统总体方案论证 (2)2.1设计聚合釜温度控制系统总体方案论证 (2)2.2聚合釜温度串级控制系统分析 (4)2.3控制规律的选择 (4)3.仪表及器件的选择 (4)3.1温度传感器的选择 (4)3.2温度变送器的选择 (5)3.3执行器的选择 (5)3.4调节器的选择 (5)4 小结 (6)5. 参考文献 (7)1课程设计目的与要求1.1聚合釜概述制备高分子化合物的主要设备。
一般是立式圆柱形高压釜，带有夹套，以便通入蒸汽或冷水来加热或冷却。
用于乳液聚合的，有不锈钢的水平桨式搅拌器，由电动机通过传动装置和减速器传动。
釜的外壁常用碳钢制成，衬不锈钢，也有衬搪瓷的。
聚合时可以单釜间歇生产，也可以是多釜串联连续生产。
聚合釜的设计说明书
一物料衡算1 物料衡算的任务通过物料衡算确定聚合釜的个数、体积、每釜投料量及各工序进出物料量。
为设备计算、选型和热量衡算提供依据。
3 衡算的依据1 设计生产规模年产AS树脂7000吨2 设计生产时间 8000小时/年3 生产周期 8小时4 单体（苯乙烯和丙烯腈）转化率转化率为96%4 收集的数据1苯乙烯密度 0.9060g/cm3（25℃）2 丙烯腈密度0.8060g/cm3(25℃)3水的密度 0.9982g/cm3（25℃）4参考配方5 衡算基准以一釜物料为衡算对象，以釜中生成的树脂为衡算基准。
单位为kg/釜。
6总收率及损失分配根据生产统计数字，树脂总收率取为94%，树脂总损失为6%。
各工序损失分配如下（以釜内生成的树脂为准）：聚合部分 2%洗涤部分 1%离心部分 1%干燥部分 1%包装部分 1%7 聚合釜投料量聚合过程中物料体积变化不大，因此以25℃时的物料体积为依据来计算釜内物料体积。
初步选取24m3聚合釜，聚合釜装料系数取为0.8。
则聚合釜有效体积为19.2m3 聚合釜投料量根据参考配方按比例计算。
计算过程略。
8 聚合部分物料衡算由于产品中引发剂，稳定剂及链转移剂的量很少，所以在产品中将其忽略不计，并假设所有助剂都被洗涤水带走。
苯乙烯量： 6.92×906.0=6269.52 Kg丙烯腈 3.30×806.6=2659.80 Kg软水量： 8.92×998.2=8904 Kg 生成AS树脂量：（6269.2＋2659.80）×96%=8572 Kg损失AS树脂量： 8572.15×2%=171.4 Kg未反应单体（苯乙烯及丙烯腈）量：（6269.52＋2659.80）－8572=357.32 Kg进入下一工序的AS树脂量： 8572－171.4=8401 Kg9 洗涤部分拟选用2个16m3 洗涤釜。
每釜用2000Kg水洗涤，洗涤后湿物料中含水20%。
聚氯乙烯PVC聚合釜控制方案
聚氯乙烯PVC聚合釜控制方案一、系统概述PVC 聚合反应控制采用MACS 集散控制系统（简称DCS 系统）。
系统主要由操作站、控制站、通信总线、信号模块等组成。
DCS且系统的控制站直接与现场生产装置相连，它承担现场信号的实时采样、处理、控制、输出，并与操作站进行数据通信。
而操作站一方面接收操作人员的指令（人机会话），通过通信总线向操作站发送相应的命令，同时接收控制站回送的数据，并对这些数据进行显示、报警、存储、打印等。
DCS 系统内各个节点（操作站与控制站）之间的信息交换是通过通信总线来实现的，系统硬件原理图如图1。
PVC 聚合反应DCS 系统控制主要装置包括：聚合釜、回收系统、公用系统。
图1：PVC 聚合反应DCS系统结构图二、系统控制要求冷搅拌30分钟结束->升温，开热水上水阀及回水阀，通过夹套来加热聚合釜，诱发聚合反应->升温至切换温度，关热水上水阀及回水阀，开循环水回水阀->聚合反应，通过改变循环水阀位开度来控制反应釜内温度到要求的范围内—>反应釜压力低于出料压力(反应釜温度不变），方可出料。
此处循环水的目的是为了带走放热反应的多余热量，控制反应釜内的温度。
不同型号的树脂，要求控制的反应温度、反应压力等参数均不相同，需分别设置控制程序，各温度控制值2.5℃为偏差报警限。
图2：聚合釜工艺流程图三、温度控制方案聚合釜温度控制基本上采用串级控制方案，以釜内温度作为主调变量，夹套水温作为付调变量，控制输出将调节循环水上水阀的开度。
同时，循环水回水阀处于开启状态。
下面将对釜合反应分两个阶段进行分析串接控制。
在反应前期（升温结束后备20分钟），釜温与反应温度设定值还存在较大偏差，如果立即投入带积分作用的定值串级控制，将会引起积分饱和，致使升温的过渡阶段温度超调。
所以在这一阶段，DCS系统采用变给定的串级控制，如图3所示。
图3 反应前期串接变给定控制上图中，串级控制器给定值SV将由程序设定模块PGSUi输出决定，给定值SV将随时间t变化而逐渐增大；而SV-t关系曲线将由现场调试得出，此曲线起点为升温结束时的温度，终点为温度设定值，整个过程的时间为20分钟。
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辽宁工业大学 PLC应用技术课程设计（论文）题目：聚合釜温度控制系统的设计院（系）：电气工程学院专业班级：测控092班学号：学生姓名：指导教师：起止时间： 2012.6.20～2012.7.3课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和聚合釜的温度进行控制。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。
随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能,因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的，通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此，PLC对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
这也正是本课题所重点研究的内容。
本文分别就聚合釜的控制系统工作原理，温度变送器的选型、PLC配置、程序设计等几方面进行阐述。
通过改造聚合釜的控制系统具有响应快、稳定性好、可靠性高,控制精度好等特点，对工业控制有现实意义。
关键词：聚合釜；传感器；PLC；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系统组成总体结构 (3)第3章硬件设计 (5)3.1PLC的选型和硬件配置 (5)3.2传感器的选择 (6)3.3变频器的参数设置 (7)第4章基于PLC温度控制系统软件设计 (8)4.1STEP7MICRO/WIN32软件介绍 (8)4.2系统PID算法及流程图 (8)4.2.1PID算法简介 (8)4.2.2PID算法的数字化处理 (9)4.3I/O分配 (13)4.4PLC外部接线 (14)第5章设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论温度测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。
在许多场合，及时准确获得目标的温度信息是十分重要的，近年来，温度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台，能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中，温度是一个非常重要的过程变量。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。
温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制，然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处，PLC在这方面却是公认的最佳选择。
通过采用PLC来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此，PLC对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
随着科学技术的不断发展，人们对温度控制系统的要求越来越高，因此，高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展趋势。
这也正是本课题所重点研究的内容。
温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。
温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。
期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。
当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。
单片机的发展历史虽不长，但它凭着体积小，成本低，功能强大和可靠性高等特点，已经在许多领域得到了广泛的应用。
单片机已经由开始的4位机发展到32位机，其性能进一步得到改善。
基于单片机的温度控制系统运行稳定，工作精度高。
但相对其他温度系统而言，单片机响应速度慢、中断源少，不利于在复杂的，高要求的系统中使用。
国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。
日本、美国、德国、瑞典等技术领先的国家，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。
目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
工控机（IPC）即工业用个人计算机。
IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，应用日趋广泛。
它能够适应多种工业恶劣环境，抗振动、抗高温、防灰尘，防电磁辐射。
过去工业锅炉大多用人工结合常规仪表监控，一般较难达到满意的结果，原因是工业锅炉的燃烧系统是一个多变量输入的复杂系统。
影响燃烧的因素十分复杂，较正确的数学模型不易建立，以经典的PID为基础的常规仪表控制，已很难达到最佳状态。
而计算机提供了诸如数字滤波，积分分离PID，选择性PID。
参数自整定等各种灵活算法，以及“模糊判断”功能，是常规仪表和人力难以实现或无法实现的。
在工业锅炉温度检测控制系统中采用控机工可大大改善了对锅炉的监控品质，提高了平均热效率。
但如果单独采用工控机作为控制系统，又有易干扰和可靠性差的缺点。
第2章 课程设计的方案2.1 概述本PLC 温度控制系统的具体指标要求是：设计一个温度检测调节系统，主要用于聚合釜温度控制。
本系统的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在冷却水中的一体化温度变送器和一体化流量变送器测量并经变送器给出，为双极性模拟量；用以控制冷水阀门的开度，可以在0到100%间变化。
2.2 系统组成总体结构根据系统具体指标要求，可以对每一个具体部分进行分析设计。
整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。
系统硬件框图结构如图所示:T图2.1 系统总体框图TT聚合釜出料 PLC 下位机 FT 冷却水TT整个控制系统是一个相对联系的结合体，但是又可以分开讨论。
当被控对象为聚合釜内温度，温度传感器检测聚合釜内的温度信号，经变送器将温度值转换成电压信号送入PLC 模块。
PLC 把这个测量信号与设定值比较得到偏差，经PID 运算后，发出控制信号，经可控阀门调控，从而实现聚合釜温度的控制。
如图2.2所示。
图2.2 聚合釜温度控制系统硬件框图当被控对象为冷却水流量，流量传感器检测冷却水输送管道内的流量信号，经变送器将流量值转换成电压信号送入PLC 模块。
PLC 把这个测量信号与设定值比较得到偏差，经PID 运算后，发出控制信号，经可控阀门调控，从而实现聚合釜温度的控制。
如图2.3所示。
图2.3冷却水流量检测控制硬件框图当被控对象为冷却水的温度，流量传感器检测燃烧冷却水输送管道内的温度信号，经变送器将流量值转换成电压信号送入PLC 模块。
PLC 把这个测量信号与设定值比较得到偏差，经PID 运算后，发出控制信号，经可控阀门调控，从而实图2.4 冷却水温度检测硬件框图可控阀门 聚合釜 温度传感器S7-200PLC CPU 运算处理 变送器 给定流量 可控阀门 冷却水输送管道 流量传感器S7-200PLC CPU 运算处理 变送器 给定流量 可控阀门 冷却水输送管道 温度传感器S7-200PLC CPU 运算处理 变送器 给定流量第3章硬件设计3.1PLC的选型和硬件配置S7-200 系列 PLC 是由德国西门子公司生产的一种超小型系列可编程控制器，它能够满足多种自动化控制的需求，其设计紧凑，价格低廉，并且具有良好的可扩展性以及强大的指令功能，，可代替继电器在简单的控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。
由于它具有极强的通信功能，在大型网络控制系统中也能充分发挥作用。
S7-200系列可以根据对象的不同, 可以选用不同的型号和不同数量的模块。
并可以将这些模块安装在同一机架上。
SiemensS7-200 主要功能模块介绍：(1)CPU 模块S7-200的CPU 模块包括一个中央处理单元,电源以及数字I/O 点,这些都被集成在一个紧凑,独立的设备中。
CPU 负责执行程序,输入部分从现场设备中采集信号,输出部分则输出控制信号,驱动外部负载.从 CPU 模块的功能来看, CPU 模块为CPU22*,它具有如下五种不同的结构配置CPU 单元：①CPU221 它有 6 输入/4 输出,I/0 共计 10 点.无扩展能力,程序和数据存储容量较小,有一定的高速计数处理能力,非常适合于少点数的控制系统。
②CPU222 它有8 输入/6 输出，I/0 共计 14 点，和 CPU 221 相比,它可以进行一定的模拟量控制和2个模块的扩展,因此是应用更广泛的全功能控制器。
③CPU224 它有 14 输入/10 输出，I/0 共计 24 点，和前两者相比,存储容量扩大了一倍,它可以有 7 个扩展模块,有内置时钟,它有更强的模拟量和高速计数的处理能力,是使用得最多S7-200 产品。
④CPU226 它有 24 输入/16 输出,I/0 共计 40 点,和 CPU224 相比,增加了通信口的数量,通信能力大大增强。
它可用于点数较多,要求较高的小型或中型控制系统。
⑤CPU226XM 它在用户程序存储容量和数据存储容量上进行了扩展,其他指标和 CPU226相同。
(2)开关量 I/O 扩展模块当 CPU 的 I/0 点数不够用或需要进行特殊功能的控制时,就要进行 I/O 扩展,I/O 扩展包括 I/O 点数的扩展和功能模块的扩展。
通常开关量 I/O 模块产品分 3 种类型:输入模块,输出模块以及输入/输出模块。
为了保证 PLC 的工作可靠性,在输入模块中都采用提高可靠性的技术措施。
如光电隔离,输入保护(浪涌吸收器,旁路二极管,限流电阻),高频滤波,输入数据缓冲器等。
由于 PLC 要控制的对象有多种,因此输出模块也应根据负载进行选择,有直流输出模块, 交流输出模块和交直流输出模块。
按照输出开关器件种类不同又分为 3 种：继电器输出型,晶体管输出型和双向晶闸管输出型。