1、隨著人工勞務成本增加及自動化技術的發(fā)展，國內(nèi)化工企業(yè)迎來自動化的春天。許多中小型化工企業(yè)開始引進先進設備及先進技術來提高企業(yè)自動化水平，降低員工勞動強度，提高生產(chǎn)效率。間歇反應釜作為化工生產(chǎn)過程的關鍵設備，其溫度控制是過程控制的核心環(huán)節(jié)，溫度控制效果的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文圍繞飛機除冰液間歇反應釜溫度控制策略展開應用技術研究，分析溫度控制難點和要點，建立溫度控制數(shù)學模型，提出一套針對間歇反應釜溫度控制系統(tǒng)的先進控制方案，最

2、終通過西門子S7-400PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。本文的主要研究工作如下：
　　(1)間歇反應釜工藝流程及控制要點和難點的分析
　　根據(jù)間歇反應釜總體結構和生產(chǎn)工藝，對影響反應釜溫度控制的主要影響因素進行分析，得出溫度控制這一難點，升溫階段既要保證溫度升速率也要避免溫度超調(diào)和震蕩，但由于熱量傳遞具有滯后特性，所以同時保證升溫速度和系統(tǒng)穩(wěn)定難度較大;恒溫階段由于受到冷卻水進口溫度波動和釜內(nèi)物料非線性放熱等因素影響，使得溫度控制系統(tǒng)

3、精確性和穩(wěn)定性較差，必然嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。
　　(2)間歇反應釜溫度控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立
　　深入了解被控對象內(nèi)在機理，依據(jù)間歇反應釜溫度控制系統(tǒng)的熱量守恒原理，運用機理建模與實驗測試法相結合的方法分別建立反應釜升溫階段和恒溫階段的數(shù)學模型。
　　(3)間歇反應釜溫度控制算法的研究
　　本文分析間歇反應釜溫度控制各階段控制難點，分別設計出合適的控制方案。針對傳統(tǒng)控制方案中不能同時兼顧間歇反應釜升溫階段升溫速率和

4、系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題，提出基于Smith變結構PID控制的反應釜升溫控制方案;針對反應釜溫度控制大滯后和非線性的特點，導致系統(tǒng)穩(wěn)定性差和控制精度低的問題，提出基于SDP(Smith-DMC-PID)控制的恒溫控制方案;針對反應釜內(nèi)部溫度場嚴重不均勻的問題，設計二維模糊控制器對間歇反應釜攪拌電機進行變頻控制。
　　(4)間歇反應釜控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
　　本文以西門子Step7+WinCC為軟件開發(fā)平臺，構建Profibus-DP和Pr

5、ofinet通訊網(wǎng)絡，結合OPC技術完成Matlab與WinCC通訊，實現(xiàn)控制算法的應用，并完成反應釜DCS控制系統(tǒng)開發(fā)。
　　本文通過對飛機除冰液間歇反應釜溫度控制系統(tǒng)工藝分析研究，分別建立間歇反應釜升溫階段和恒溫階段的數(shù)學模型，提出新的控制方案，完成項目硬件選型和軟件設計，結合OPC技術完成Matlab與WinCC通訊，實現(xiàn)控制算法在工程的應用，結果表明控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好、控制精度高，對間歇反應釜溫度控制及其他領域溫度控制系統(tǒng)具