| 【中文题名】 | 硝酸铵生产过程控制系统研究与开发 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-16 |
| 【中关键词】 | 控制系统,硝酸铵生产过程,氧化炉,中和,冗余控制器, |
| 【英关键词】 | control system,ammonium nitrate production process,calcar,neutralize,redundancy controller, |
| 【分类导航】 | 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>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
硝酸铵生产现场，分布大量NH_3和NO_x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... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-12 |
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1.1 硝酸及硝酸铵在国民经济中的作用和意义 |
7 |
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1.2 硝酸及硝酸铵工艺发展概况 |
7-9 |
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1.3 流程工业控制系统发展概况及现状 |
9-11 |
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1.4 论文主要研究内容 |
11-12 |
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第二章 硝酸及硝酸铵工艺 |
12-22 |
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2.1 硝酸工艺 |
12-15 |
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2.2 硝酸铵工艺 |
15-21 |
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2.3 本章小结 |
21-22 |
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第三章 控制方法的研究 |
22-41 |
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3.1 氧化炉控制算法研究 |
22-35 |
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3.1.1 氧化炉工艺过程特点及基本控制方法 |
22-24 |
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3.1.2 氧化炉控制策略研究 |
24-26 |
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3.1.3 模型预测氧化炉温度控制 |
26-30 |
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3.1.4 带死区变速 PI控制 |
30-31 |
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3.1.5 控制算法仿真及结果分析 |
31-35 |
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3.2 中和反应器控制的研究 |
35-37 |
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3.3 结晶机的顺序逻辑控制 |
37-40 |
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3.3.1 结晶机控制规则 |
37-38 |
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3.3.2 结晶机控制程序实现及参数设定 |
38-40 |
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3.4 本章小结 |
40-41 |
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第四章 双硝生产过程控制系统硬件设计 |
41-49 |
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4.1 控制系统硬件结构 |
41-45 |
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4.2 控制系统冗余设计 |
45-48 |
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4.3 本章小结 |
48-49 |
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第五章 系统软件设计与实现 |
49-56 |
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5.1 软件设计原则 |
49-50 |
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5.2 工程师站组态 |
50-53 |
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5.3 工业应用 |
53-55 |
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5.4 本章小结 |
55-56 |
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第六章 结论 |
56-58 |
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6.1 工作总结 |
56 |
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6.2 进一步研究工作 |
56-58 |
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参考文献 |
58-62 |
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致谢 |
62-63 |
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攻读学位期间发表论文 |
63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386050 |
