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本文主要阐述了沉淀法白炭黑反应过程自动控制系统的方案设计和实际的实现过程。首先是阐述了白炭黑目前的行业应用及市场状况,对目前行业中沉淀法白炭黑各种生产方法也进行了简单的介绍。进而,对于所要改造的车间所采用的生产所用原材料、生产工艺以及目前车间生产设备的实际情况进行了叙诉和分析。 根据沉淀法白炭黑生产工艺的要求以及反应车间实际的情况,制定了一套基于西门子 S7-300系列 PLC作为主要控制系统,使用了西门子的工控组态软件 WinCC作为上位机监控界面,同时选用了研华IPC-610L系列工控机。现场设备主要为以电磁流量计作为物料的流量测量设备,以电动调节球阀作为物料流量的控制执行机构,另外还有标准型PT100热电阻作为温度传感器以及pH值传感器和相关辅助设备。 在控制系统方案和所用设备确定之后,本文接下来对设备的主要性能、安装使用方法进行了介绍,并且详细设计了应用本套控制系统的电气原理图,同时对于 PLC外设接入信号I/O地址和PLC与上位机间通讯地址进行了分配,列写了相关的表格。 设备安装使用确定之后,是对控制程序及监控软件的设计,其中 S7-300PLC控制程序的编写阐述较为详尽,包括编程软件的使用,结合沉淀法白炭黑生产具体工艺流程的程序流程图的设计,梯形图编程的方法,对于上位机与下位机通讯的建立过程也进行了说明,上位机界面的主要结构和功能设计也进行了简单的介绍。 对于控制系统中几个重要的控制环节的方案设计和软件实现也进行了详尽的说明和分析,其中对于本套控制系统中控制难度比较大的温度控制过程进行了一定的理论探讨,结合反应釜温度控制的特点,设计了基于BP神经网络的先进PID控制系统,介绍了控制算法的设计过程,并且给出了仿真结果。最后是对本套控制系统的总结,介绍了实际的应用情况以及还有待提高和改进的部分。