dcs的罐装聚氨酯发泡胶生产控制系统设计（原料罐区工段）(附件)
随着科技时代的发展，人民的生活水平越来越好，对居住的环境的要求也就变高了。聚氨酯发泡胶的应用领域正在扩大，发展前景很广阔。但是我国现阶段的技术还需要发展，需要加入DCS系统，来有效改善聚氨酯发泡胶的生产现状。本文将通过对聚氨酯发泡胶生产的工艺流程的研究，先确定总体设计方案，介绍原料罐区工段的工艺。然后用ECS-100系统对其进行硬件设计和软件设计。在硬件设计方面，介绍了系统的各个硬件组成，并画出了系统硬件网络图，还有现场仪表的选择。使设计出的系统具有较高的可靠性。在软件设计方面，先对系统软件作了介绍，采用的软件是浙大中控的Advan Trol-Pro 软件包。然后对程序设计和软件组态进行了介绍。最后通过手动调节。对参数进行优化。通过设计，将大大提高聚氨酯发泡胶生产线的自动化改造。满足控制要求的同时，还能降低劳动力，提高生产效率，增加企业间的竞争力。关键词 聚氨酯发泡胶，自动化，ECS-100
目 录
1 绪论 1
1.1课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状的分析 1
1.3 课题的研究内容 2
1.4 本章的结论 4
2 总体方案设计 4
2.1 DCS 控制系统的设计过程 4
2.2 原料罐区的工艺过程介绍 6
2.3 聚氨酯发泡胶原料罐区工段的DCS系统控制方案 8
2.4 本章的结论 9
3 DCS系统的硬件设计 10
3.1 ECS100 系统的硬件介绍 10
3.2聚氨酯发泡胶生产原料罐区工段的DCS系统硬件组态 11
3.3 输入输出点选择 13
3.4 现场仪表的选择 14
4 DCS系统的软件设计 14
4.1 聚氨酯发泡胶原料罐区工段软件介绍 14
4.2 聚氨酯发泡胶原料罐区工段的软件组态设计 14
4.3 本章的总结 23
5 基于PLC的PID 控制 23
5.1 PID控制算法 23
5.2 PID 控制的参数整定方法 25
5.3实现PID的控制 25
6 系统的调 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
试与运行 28
6.1 系统调试 28
6.2分析系统运行 29
6.3 本章的总结 31
总 结 32
致 谢 33
参考文献 34
附录1 36 1 绪论
1.1课题的研究背景和意义
聚氨酯是由多元醇与异氰酸酯反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物[1]。随着科技时代的发展，人们的收入水平在提升。有了经济来源，就会向往更加幸福的生活，生活之本在于一个家的美满。所以，他们多数会去寻找良好的居住环境。聚氨酯发泡胶的最大用处就是在房屋的建造上。因此，我国聚氨酯发泡胶在同行之中有着不小的市场需求。从第一次研究出聚氨酯到现在，已经有五十多年的时光了，生产企业也拥有了四百多所。近几年，聚氨酯胶黏剂产业的增长率已经趋于稳定，但是它的生产领域还在不断地扩大。在“十二五”的规划中，聚氨酯材料将被国家继续作为重点产业支持发展[4]。
我国现阶段罐装聚氨酯发泡胶的生产方式还很复杂，要很多工人一起去配合，才能完成。因为工位比较多，工序也比较多，不能保证每瓶的成分都能达到合格标准。因此这将大大影响产品的生产效率，这样成本也会大大提高。
DCS的简称是集散控制系统，它具备着可靠性高、开放性大、维护容易、协调性好、控制系统齐全等特点。通过DCS系统的组态，我们可以对生产过程的各个环节实时监控。这不仅能提高生产能力和生产质量，而且使数据更加真实和可靠。你可以说，DCS在聚氨酯上有很多好处。不仅要大大提高聚合物的生产率和质量，而且还会提高企业的竞争力。因此，DCS控制系统将对聚氨酯橡胶工业产生很大影响。
1.2 国内外研究现状的分析
1.2.1对国内研究现状的分析
在二十世纪六十年代初，聚氨酯产业开始在我国出现。到一九六三年，聚醚聚氨酯软发泡法是我国最早研制的一种新型聚氨酯泡沫塑料。1966年，聚氨酯泡沫的工业安装完成[5]。到了二十世纪七十年代中期，我国基本上有了初具规模的小型工业装置生产[6]。到了二十世纪八十年代初期，中国从国外引进了先进技术和先进装置，此时我国的聚氨酯产业才开始迅速的发展。至今，我们国家的城市化速度加快了，铁路建设大幅增加，这导致了聚氨酯材料的需求也会变大。这给一些企业创造了机会。
尽管在聚氨酯工业的发展速度上，我们的国家有很大的优势，但绝大多数的企业在这个国家仍然处于劣势。这种模式下，我国将处于高能源消耗，高环境污染，高成本损失。我国目标是可持续发展，与这样的生产模式不符合，因此，当今的聚氨酯产业应该有效的改造，促进科学发展。改造后的聚氨酯工业将给企业带来很大的收入。同时，这也将改变高污染方式、高能源消耗和高成本损失，有利于我国的可持续发展，符合我国环境文明的要求。
1.2.2 对国外现在的状况的研究
在全球范围内，发达的西方国家聚氨酯产业已基本成熟而进入技术创新阶段，而亚洲的聚氨酯产业市场需求增长加快，中东地区的聚氨酯产业正处于起步阶段[7]。二零零二年，世界聚氨酯产品的总产量大约一千一百二十九万吨，到二零零七年，已经增长到了一千五百九十二万吨。二零零八年出现了金融危机，使聚氨酯发展速度缓慢了两年，但是到二零一零年，聚氨酯产品的产量又得到了恢复。预计今后聚氨酯产品的生产仍将继续增加。
到目前为止，聚氨酯产品的生产更加成熟。应用领域在扩大，以提供更高的利润。聚氨酯产品也开始向正常化发展，从而近年来的产量增加了。与此同时，用于生产聚氨酯的原料也被巴丝夫、陶氏和若干跨国公司的垄断。当然，现在国际聚氨酯产业出现了很多新型的特征，热塑性聚氨酯，环保水性聚氨酯的开发，使得产量增加。世界经济在减少，但是中国却在保持着稳定的增长，使得几个国际垄断集团对中国市场充满了信心。跨国企业一直在学习旧的技术和设备，这些技术将不断地应用在先进的技术，然后创造新产品，寻找新的目标。随着自动化将被用于生产线上，企业工人数量减少，生产成本也降低了，并在某种程度上改善了聚氨酯市场的竞争优势。
1.3 课题的研究内容
1.3.1主要的研究内容
这个话题主要是用于研究DCS集散控制系统的应用在生产聚氨酯泡沫橡胶,通过技术目前的基础上发展成熟和智能自动化控制系统。将DCS控制系统应用在聚氨酯发泡胶的生产线上，更换相应的硬件配置，然后应用软件编程改变系统框架，工业系统是用来建立管理系统的，以确保系统的稳定性，提高自动化水平，提高生产能力。这不仅提高了聚氨酸的生产效率，而且减少了劳动力，提高了劳动条件，减少了工人的数量，降低了生产成本，减少了能源消耗。在提高企业生产线后，企业增加了对聚合物市场的竞争力。
目 录
1 绪论 1
1.1课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状的分析 1
1.3 课题的研究内容 2
1.4 本章的结论 4
2 总体方案设计 4
2.1 DCS 控制系统的设计过程 4
2.2 原料罐区的工艺过程介绍 6
2.3 聚氨酯发泡胶原料罐区工段的DCS系统控制方案 8
2.4 本章的结论 9
3 DCS系统的硬件设计 10
3.1 ECS100 系统的硬件介绍 10
3.2聚氨酯发泡胶生产原料罐区工段的DCS系统硬件组态 11
3.3 输入输出点选择 13
3.4 现场仪表的选择 14
4 DCS系统的软件设计 14
4.1 聚氨酯发泡胶原料罐区工段软件介绍 14
4.2 聚氨酯发泡胶原料罐区工段的软件组态设计 14
4.3 本章的总结 23
5 基于PLC的PID 控制 23
5.1 PID控制算法 23
5.2 PID 控制的参数整定方法 25
5.3实现PID的控制 25
6 系统的调 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
试与运行 28
6.1 系统调试 28
6.2分析系统运行 29
6.3 本章的总结 31
总 结 32
致 谢 33
参考文献 34
附录1 36 1 绪论
1.1课题的研究背景和意义
聚氨酯是由多元醇与异氰酸酯反应而制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物[1]。随着科技时代的发展，人们的收入水平在提升。有了经济来源，就会向往更加幸福的生活，生活之本在于一个家的美满。所以，他们多数会去寻找良好的居住环境。聚氨酯发泡胶的最大用处就是在房屋的建造上。因此，我国聚氨酯发泡胶在同行之中有着不小的市场需求。从第一次研究出聚氨酯到现在，已经有五十多年的时光了，生产企业也拥有了四百多所。近几年，聚氨酯胶黏剂产业的增长率已经趋于稳定，但是它的生产领域还在不断地扩大。在“十二五”的规划中，聚氨酯材料将被国家继续作为重点产业支持发展[4]。
我国现阶段罐装聚氨酯发泡胶的生产方式还很复杂，要很多工人一起去配合，才能完成。因为工位比较多，工序也比较多，不能保证每瓶的成分都能达到合格标准。因此这将大大影响产品的生产效率，这样成本也会大大提高。
DCS的简称是集散控制系统，它具备着可靠性高、开放性大、维护容易、协调性好、控制系统齐全等特点。通过DCS系统的组态，我们可以对生产过程的各个环节实时监控。这不仅能提高生产能力和生产质量，而且使数据更加真实和可靠。你可以说，DCS在聚氨酯上有很多好处。不仅要大大提高聚合物的生产率和质量，而且还会提高企业的竞争力。因此，DCS控制系统将对聚氨酯橡胶工业产生很大影响。
1.2 国内外研究现状的分析
1.2.1对国内研究现状的分析
在二十世纪六十年代初，聚氨酯产业开始在我国出现。到一九六三年，聚醚聚氨酯软发泡法是我国最早研制的一种新型聚氨酯泡沫塑料。1966年，聚氨酯泡沫的工业安装完成[5]。到了二十世纪七十年代中期，我国基本上有了初具规模的小型工业装置生产[6]。到了二十世纪八十年代初期，中国从国外引进了先进技术和先进装置，此时我国的聚氨酯产业才开始迅速的发展。至今，我们国家的城市化速度加快了，铁路建设大幅增加，这导致了聚氨酯材料的需求也会变大。这给一些企业创造了机会。
尽管在聚氨酯工业的发展速度上，我们的国家有很大的优势，但绝大多数的企业在这个国家仍然处于劣势。这种模式下，我国将处于高能源消耗，高环境污染，高成本损失。我国目标是可持续发展，与这样的生产模式不符合，因此，当今的聚氨酯产业应该有效的改造，促进科学发展。改造后的聚氨酯工业将给企业带来很大的收入。同时，这也将改变高污染方式、高能源消耗和高成本损失，有利于我国的可持续发展，符合我国环境文明的要求。
1.2.2 对国外现在的状况的研究
在全球范围内，发达的西方国家聚氨酯产业已基本成熟而进入技术创新阶段，而亚洲的聚氨酯产业市场需求增长加快，中东地区的聚氨酯产业正处于起步阶段[7]。二零零二年，世界聚氨酯产品的总产量大约一千一百二十九万吨，到二零零七年，已经增长到了一千五百九十二万吨。二零零八年出现了金融危机，使聚氨酯发展速度缓慢了两年，但是到二零一零年，聚氨酯产品的产量又得到了恢复。预计今后聚氨酯产品的生产仍将继续增加。
到目前为止，聚氨酯产品的生产更加成熟。应用领域在扩大，以提供更高的利润。聚氨酯产品也开始向正常化发展，从而近年来的产量增加了。与此同时，用于生产聚氨酯的原料也被巴丝夫、陶氏和若干跨国公司的垄断。当然，现在国际聚氨酯产业出现了很多新型的特征，热塑性聚氨酯，环保水性聚氨酯的开发，使得产量增加。世界经济在减少，但是中国却在保持着稳定的增长，使得几个国际垄断集团对中国市场充满了信心。跨国企业一直在学习旧的技术和设备，这些技术将不断地应用在先进的技术，然后创造新产品，寻找新的目标。随着自动化将被用于生产线上，企业工人数量减少，生产成本也降低了，并在某种程度上改善了聚氨酯市场的竞争优势。
1.3 课题的研究内容
1.3.1主要的研究内容
这个话题主要是用于研究DCS集散控制系统的应用在生产聚氨酯泡沫橡胶,通过技术目前的基础上发展成熟和智能自动化控制系统。将DCS控制系统应用在聚氨酯发泡胶的生产线上，更换相应的硬件配置，然后应用软件编程改变系统框架，工业系统是用来建立管理系统的，以确保系统的稳定性，提高自动化水平，提高生产能力。这不仅提高了聚氨酸的生产效率，而且减少了劳动力，提高了劳动条件，减少了工人的数量，降低了生产成本，减少了能源消耗。在提高企业生产线后，企业增加了对聚合物市场的竞争力。
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