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硝酸铵生产过程控制系统研究与开发

专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 硝酸铵生产过程 氧化炉控制 中和反应 冗余控制器 自动控制
分类号: TQ441.12  TP273
形 态: 共 57 页 约 37,335 个字 约 1.786 M内容
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内容摘要


硝酸铵生产现场,分布大量NH3和NOx有毒气体,严重危害工人健康。

对硝酸铵生产过程进行自动控制对于提高生产效率,保障工人安全、改善生产环境和促进企业快速发展有着积极的作用。

以福建一化工有限公司双硝硝酸、硝酸铵生产过程控制系统为研究背景,主要分析了双硝生产过程中影响产品质量和生产安全的主要因素,并针对硝酸氧化炉、硝酸铵中和反应器及结晶机的控制难点进行了研究。

氧化炉控制中,建立了氧化炉温度与气氨流量之间的数学模型,根据生产实际情况将控制氨浓度改进为气氨流量比值控制,采用带死区变速PI控制算法,不仅优化了氨浓度控制,还能确保氧化炉温度在安全范围内变化。

硝酸铵中和反应的控制,既要保证中和反应在弱碱环境内进行,又要尽可能的减少气氨的损耗,通过改进硝酸浓度的测量方法,有效控制了反应环境的酸碱度。

分析硝酸铵的结晶过程,对结晶机设备进行了电气化改造,在总结操作人员经验的基础上,实现了结晶过程的自动控制。

控制系统硬件由西门子S7-400冗余控制器、CP443-1通信处理器、ET200M分布式从站以及输入输出模块组成。

采用西门子PCS7组态软件来配置硬件、定义设备地址、编写控制程序,并完成流程显示、数据归档、历史趋势、报警信息和报表打印等上位机监视画面的组态。

实现了双硝生产过程自动化控制,降低操作人员的劳动强度,稳定产品质量,有力的保障生产过程的稳定运行..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1硝酸及硝酸铵在国民经济中的作用和意义
1.2硝酸及硝酸铵工艺发展概况
1.3流程工业控制系统发展概况及现状
1.4论文主要研究内容
第二章 硝酸及硝酸铵工艺
2.1硝酸工艺
2.2硝酸铵工艺
2.3本章小结
第三章 控制方法的研究
3.1氧化炉控制算法研究
3.1.1氧化炉工艺过程特点及基本控制方法
3.1.2氧化炉控制策略研究
3.1.3模型预测氧化炉温度控制
3.1.4带死区变速PI控制
3.1.5控制算法仿真及结果分析
3.2中和反应器控制的研究
3.3结晶机的顺序逻辑控制
3.3.1结晶机控制规则
3.3.2结晶机控制程序实现及参数设定
3.4本章小结
第四章 双硝生产过程控制系统硬件设计
4.1控制系统硬件结构
4.2控制系统冗余设计
4.3本章小结
第五章 系统软件设计与实现
5.1软件设计原则
5.2工程师站组态
5.3工业应用
5.4本章小结
第六章 结论
6.1工作总结
6.1进一步研究工作
参考文献

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中图分类: > TQ441.12 > 工业技术 > 化学工业 > 化学肥料工业 > 氮肥
其他分类: > TP273 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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