连续过程控制是工业生产中的重要部分,其中连续釜式反应过程是石油化工、生物制药、精炼萃取等化学工业生产中广泛使用的工业过程,其控制精度及动态参数决定了生产物的品质和生产能力。并且,连续釜式反应过程一般具有高温高压、强耦合、非线性等特点,研究其控制算法对保障安全生产具有重要意义。本文首先选取了连续釜式反应(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)系统的典型工艺流程,对其进行了工艺分析和控制策略设计,在通过符号有向图对各物质的耦合关系进行分析的基础上,建立了前馈-反馈控制回路、物料循环控制回路、压力前馈控制等控制策略。其次,针对连续釜式反应中的关键换热环节,提出了一种基于分数阶PID控制器的控制策略,利用Matlab对换热工艺进行了建模,建立了基于分数阶PID的控制回路,对其作用效果进行了仿真分析。为了验证本设计中所提出的控制策略和控制算法,基于SMPT-1000高级多功能过程控制仿真系统,结合SIEMENS PCS7软硬件系统,建立了半实物仿真平台。基于该系统,完成了控制回路的CFC组态、开车过程的SFC组态,进行了控制器的参数整定、工艺过程开车测试和结果分析,最终验证了所提出的控制策略和控制回路的有效性和稳定性。最后,为完成在线计算和决策工作,基于Win CC和阿里云系统建立了信息采集与管理系统,通过工业网关实现了上行数据和下行数据的通讯链路,构建了数据可视化和网络化监控平台,为下一步在线数据计算提供了基础。通过实验验证结果表明,本文提出的控制策略,以及在反应釜温度控制部分设计的分数阶PID算法,实现了温度控制系统调节时间短、超调量小、鲁棒性强的控制效果,对提高生产能力和保证生产安全具有重要意义。