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制药反应釜智能温度控制系统设计

王子敬  
【摘要】:反应釜在制药企业中是不可或缺的化学反应容器,反应釜良好的温度控制更是制药企业特别关心的问题。反应温度关系到药物产品的质量问题,进而影响到患者的生命健康安全,有时甚至会影响到企业的发展命运。因此,设计出一个具有良好反应釜温度控制的系统是具有极其重大的意义。由于反应釜的材料、体积以及生产过程中出现的“吸放热”现象,使得其温度控制具有大时滞、时变、非线性的特点,更难以获得精确的数学模型。虽然现在的PID控制方法比较成熟,具有控制简单、参数易调等特点,但对于反应釜物料釜内温度变化波动大的时区时,很难达到良好的控制效果。模糊控制的规则语句的获取主要是根据在这一行业或某一行业中工作多年,并有丰富的操作经验的工人来配合完成的。根据其特点,多适用于难以获取或无法建立准确的数学模型的生产系统。本文分析了制药反应釜温度变化的特点以及温度控制中出现的难点,总结了制药反应釜温度控制精确度差的原因,在此基础上选用PID和模糊控制复合控制的控制策略,即釜内温度的变化偏差小于等于绝对值1℃时采用PID控制,当釜内温度的变化偏差大于绝对值1℃时采用模糊控制策略,完成反应釜的温度控制系统设计。对模糊控制比较全面的列出其算法的分析过程和理论研究,设计出模糊控制器和PID联合的控制策略。其次,完成了对系统的供电电路设计。最后,选用德国SIEMENS公司的组态软件WinCC和编程软件STEP7,组态系统监控界面和编写相关程序,结合先进的算法完成系统的智能温度控制系统设计。


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