反應釜溫度自動控制應用

反應釜溫度自動控制應用

反應釜在進行物料化學反應過程中，對釜中溫度的控制精度要求非常高。只有采用先進的自動化控制技術對反應釜中的加熱溫度進行自動控制，通過在反應釜中安裝溫度、物位等檢測儀表，結合PLC自動控制系統來調節蒸汽管道上氣動調節閥門的開度，才能實現反應釜中加熱溫度的自動控制。

關鍵詞：反應釜；溫度控制；檢測儀表；調節閥；PLC

廣州黑燈科技在承接改擴建反應釜工程項目中，接觸的大部分都是不銹鋼反應釜，在生產過程中需要大量通入蒸汽對反應釜中的物料進行加溫。該反應設備在改擴建前，一直是依靠人工操作蒸汽管道上的球閥的開關來控制的反應釜中的溫度。但現場手動操作閥門人工工作量大，且溫度控制精度不高，在現場操控閥門還存在蒸汽泄漏燙傷人的風險。業務咨詢：趙生13553985858；關生18565060664http://www.xm-fcx.com/

為了提高反應釜中溫度的控制精度，提高生產效率和產品質量，必須采用先進的自動化控制技術來控制加熱溫度。廣州黑燈科技通過采取的是在反應釜上安裝溫度計、料位計等過程檢測儀表，將溫度檢測信號、料位檢測信號作為反應釜溫度控制的條件，在反應釜蒸汽管道入口安裝氣動調節閥門控制蒸汽流入量。PLC程序中的PID方程根據反應釜中檢測溫度值（PV）和設定溫度值(SP)自動計算控制AO模塊輸出信號，能自動調節閥門開口，實現反應釜中的加熱溫度的自動調控。

儀表設備的配備

1溫度檢測儀表

每臺反應釜頂部安裝插入式雙金屬溫度計，測量溫度范圍0~200℃。采用屏蔽控制電纜將溫度檢測信號傳入PLC系統中的溫度輸入模塊（RTD模塊）中，能在PLC系統上位機控制畫面中監測到反應釜中的溫度，檢測到的溫度值還可以作為PLC系統控制蒸汽調節閥門開度的過程控制變量。

2料位檢測儀表

在反應釜頂部安裝雷達物位計，用于檢測反應釜中料位的高度，雷達物位計應選擇在釜頂最佳的檢測位置垂直安裝，安裝位置應盡量避免開在反應釜中攪拌器葉片和物料進出口附近，以保證料位測量值更精確。采用屏蔽控制電纜將物位檢測信號接入PLC系統中的模擬量輸入模塊中，能在PLC上位機畫面中監測到反應釜中物料的高度，將低料位信號（<20%）作為PLC控制蒸汽調節閥門的關閉條件。

3執行儀表（氣動調節閥）

在蒸汽管道上安裝氣動調節閥門，閥門的開度可調范圍0%~100%，采用4~20mA信號調節。閥門的閥位反饋（0%~100%）對應4~20mA電信號，將閥位反饋信號采用屏蔽控制電纜接入PLC系統模擬量輸入模塊，能在PLC上位機畫面中監測氣動調節閥門的實際開度，同時利用PLC系統中模擬量輸出模塊發出的4~20mA電信號控制氣動調節閥門的開度。

4溫度自動控制方法

在PLC控制系統采用PID指今進行編程，將系統檢測到反應釜中的溫度值，作為PID閉環控制程序中的過程變量（PV），在PID指令中設定需要保持的溫度值SP，通過PID方程將自動計算出的輸出值CV來控制氣動調節閥門的開度，達到自動調節蒸汽用量來控制反應釜中的加熱溫度。

利用PLC程序中的PID指令控制蒸汽管道上氣動調節閥門的開度，能精確地調控反應釜中對物料加熱的溫度，使反應釜溫度控制在希望保持的設定溫度值。但在使用過程中，自動控制程序對檢測儀表和調節閥閥位反饋值的檢測精度要求高，黑燈科技方案是使用在具有腐蝕性、高溫等惡劣環境中，在后期的使用過程中，要注重對溫度和料位檢測儀表、調節閥門、PLC系統等設備的維護保養，才保證反應釜溫度自動控制設備和控制程序長期穩定的運行。