信。以太网有如下优点应用广泛以太网是应用最广泛的计算机网络技术，所以发展较为成熟。通信速率高目前，的快速以太网已开始广泛应用，以太网技术也逐渐成熟，比传统的现场总线最高速率高得多。资源共享能力强随着的发展，以太网已渗透到各个角落，在互联网的任何台计算机上都能浏览工业控制现场的数据，实现控管体化，这是其他现场总线不能比拟的。可持续发展潜力大用户在技术升级方面无需独自的研究投入，对于这点，任何现有的现场总线技术也是无法比拟的。同时，机器人技术智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。本设计进行以太网通信进行相关配置。首先把的临时设置成。然后进行如图和图所示配置。图网络配置图网络配置需要对模拟量输入输出模块进行通道的选择并设置相应的参数。本设计模拟量输入模块采用的通道，能够检测到到的电压，如图所示。输出模块采用通道，能够输出到的电压进行控制水泵变频电机，如图所示。图模拟量输入参数配置图模拟量输出参数配置软件设计根据实际情况，分配地址，如表所示。该系统的软件设计流程图如图所示。表程序地址及变量表主程序模块主程序调用两个块，个为初始化块，另个为块。如图所示。图系统软件设计流程图地址变量名描述备注比例参数积分参数微分参数设定值采样周期启停控制模拟量信号采集值电压输入模拟量信号输出值电压输出开始初始化参数计算模块参数初始化调用模块是否手动手动控制程序启停控制图主程序初始化模块块就是将必要的参数进行初始化设置。包括比例常数积分常数微分常数采样时间及设定值等。如图所示。图初始化程序程序在本设计中，把主要的程序放在了程序块中。包括数值的处理功能块的初始化程序启停控制自动手动切换控制。我们需要设定实际的液位高度，然而模拟量输入模块的数值是到之间，所以我们必须进行次数据的转换。通过实际观察得知液位在最低位置对应的模拟量模块中的值为，最高液位位置对应模拟量模块中的值为。我们进行次数学映射可以通过如图来实现。其次，本设计通过调用梯形图程序来实现液位高度的控制。在功能块中，为设定值，为测量值，为的输出值，当为时，设定块为手动方式，当为时，设定块为自动方式，这里通过常闭触电来控制。块共占用了个地址，为比例值,为微分值,为积分值,当在手动方式时,中的值自动作为的输出值。为了实现液位控制系统的启停控制，本设计增加常闭触电来控制。如图和所示。图模块参数初始化最后，如果当系统出现问题时就需要用到手动调节来进行调试。本设计对自动手动的无扰切换进行了梯形图设计。当从变为时，从自动转为手动控制模式，无扰切换程序将转换时值送到寄存器中暂存，然后切换时，又将返回到中，从而实现了无扰切换。在手动控制模式下，可以通过给赋值来实现是否给水箱加水，从而实现液位高度的控制，手动控制是通过触电来控制的。如图所示。初始化调用功能块无扰切换和手动控制程序第五章基于的液位监控系统的设计监控系统的设计在完成软件程序设计的基础上，结合组态软件实现可视化监控，有助于克服振荡，减小超调量，让系统趋于稳定。但微分环节对输入信号的噪声很敏感，对噪声较大的系统最好不要采用微分控制，当然也可以在微分作用前进行滤波处理。适当选择微分常数，可以使微分作用达到最优。数字控制算法随着计算机的发展，微机开始进入控制领域，为控制带来了革新技术，人们将模拟控制规律引入到数字计算机中，对模拟控制规律进行离散化，就可以用软件来实现控制，成为数字控制。数字控制算法可以分为位置式控制算法和增量式控制算法。位置式控制算法计算机控制与传统的模拟量控制不同，它是采用种采样控制，只能根据采样时刻的偏差值进行计算控制。不能像模拟量控制那样连续输出控制量进行连续控制。因此，对模拟量控制中的积分项和微分项必须先进行离散化处理。根据数字信号处理相关知识可知，离散化处理离散采样时间对应着连续时间其中为采样序号，为采样周期，用求和的形式代替积分，以增量的形式代替微分，可进行近似变换得到式中，为采样序号为第次采样时刻的输入偏差值为第次采样时刻的输入偏差值为微分常数为控制常量。当采样周期足够小，上述计算结果可以达到足够精确，离散控制过程可近似看成为连续控制过程。上述过程采用了全部控制量，因此被称为全量式或位置式控制算法。因为是全量输出，所以每次输出结果均与过去状态有关，计算式对进行累加，工作量大且控制器输出的对应的执行机构的实际位置，在控制器出现故障时，如果输出发生大幅度变化，会引起执行机构的大幅度变化，可能造成严重的生产事故。增量式控制算法增量式是指数字控制器的输出只是控制量的增量，当执行器需要的控制量是增量而不是位置时，可以使用增量式算法进行控制。由式可得控制器在第个采样采样时刻的输出值为由和相减并整理，可得到增量式控制算法公式为式中，,上式中，还可以写成下面的形式式中，由式可以看出，如果计算机控制系统采用恒定的采样周期，旦确定了，只要使用前后三次测量的偏差值即可，就可以求出控制增量，与位置式算法相比，计算量小得多，因此在实际应用中应用广泛。系统控制原理液位系统是个基于模拟信号的控制系统。由液位测量变送器水泵变频电机水箱等设备组成，液位测量变送器测量水箱的水位高度范围为,对应输出的电压信号，该信号送给内，将该液位电压信号作为块的值，与设定值相减，在块内进行积分比例微分运算后，最后输出电压信号到水泵变频电机信号对应水泵变频电机的频率，控制变频器的转速，控制出水量，从而达到控制水位高度的目的。硬件连接要进行软件设计，首先应该做的工作是在软件中进行硬件配置，本设计所涉及到的硬件包括背板模块通行模块模拟量输入模块模拟量输出模块。考虑到所使用设备为实验室整体设备。所以本设计没有卸载掉未用的模块。在中进行硬件配置如图所示。图的硬件配置要进行硬件之间电压的信号传输，则需建立与软件的通信。本设计采用以太网进行通界面图产区外部管道览表序号管道操作条件材质起点终点温度流量主要成分甲醇储罐换热器甲醇碳素钢换热器反应精馏甲醇碳素钢尿素熔融尿素液体储罐尿素碳素钢尿素液体储罐反应精馏尿素碳素钢反应精馏加热器甲醇碳酸二甲酯杂质碳素钢加热器共沸精馏甲醇碳酸二甲酯杂质碳素钢共沸精馏加热器甲醇碳酸二甲酯碳素钢加热器膜分离器甲醇碳酸二甲酯碳素钢反应精馏甲醇精制甲醇杂质碳素钢膜分离器冷凝器甲醇碳酸二甲酯碳素钢冷凝器萃取精馏甲醇碳酸二甲酯碳素钢萃取精馏回收塔甲醇碳酸二甲酯邻碳素钢二甲苯回收塔精制甲醇碳酸二甲酯邻二甲苯碳素钢精制冷凝器碳酸二甲酯微量甲醇碳进料分布器传动装置纵向壳体尿素溢流口横向蒸汽加热管冷凝水出口加热蒸汽管尿液出口冷凝水出口加热蒸汽入口金属筛网尿素熔融装置该新型尿素快速熔融装置，主要包括熔融装置壳层进料分布器固体尿素入口尿液出口蒸汽加热管加热蒸汽入口冷凝水出口等。固体尿素在该无水条件下可瞬间完成熔融过程，且停留时间短，所以尿素没有发生水解及异构化缩合反应，得到的尿液其缩二脲增加量低，尽为。手表素钢冷凝器储罐碳酸二甲酯微量甲醇碳素钢甲醇精制储罐甲醇碳酸二甲酯微量杂质碳素钢其他设计说明反应精馏塔反应精馏是将化学反应与精馏分离种过程在同设备中进行的耦合过程程。与传统工艺相比，反应精馏具有选择性高转化率高生产能力高产品纯度高投资少操作费用低和能耗低等特点。结构示意图全凝器塔盘液体分布器固定床反应器列管式反应器尿素进料管温度计口甲醇进料口物料出口接管塔底出料口液位计口回流管接口反应精馏塔结构示意图尿素醇解法生产碳酸二甲酯反应精馏塔塔身为圆柱状，由反应段精馏段两部分组成，下部分反应段，上部分分离段。塔身下部的反应段共包括两种反应形式，即绝热与换热两种反应形式。反应段下端为换热的列管固定床。反应段上端为绝热固定床。列管固定床内可以装催化剂。列管固定床外上部有通加热蒸汽的蒸汽入口列管固定床管外下部有蒸汽凝液出口。列管式固定床下部为气相甲醇进料口，甲醇进料口下为液位控制区。塔底部有循环液出口。列管式固定床的上部有层液体分布器，液体分布器有排液孔和升气管。液体分布器上部有循环物料进料口。循环物料进料口上部为气相甲醇进料口，气相甲醇进料口上部为绝热固定床，绝热固定床层顶部有绝热固定床层的液体分布器，绝热固定床层的液体分布器上有排液孔和升气管。在绝热固定床层的液体分布器上有液体尿素进料口，尿素进料口以上为分离段。塔身上部的分离段分离段下端是板式精馏塔，有塔板，每块塔板上装有俘阀，在分离段的下端的塔板之间分别有三个粗碳酸二甲酯侧线采出口，在第块塔板上有回流口，分离段上端是全凝器，分离段的顶端有氨气出口。分离段下端的塔式精馏塔，可以有块塔盘，每块塔盘上装有俘阀。在分离段的下端的第块第块第块分别有三个粗碳酸二甲酯侧线采出口。在第块塔板上有回流口。分离段上端是全凝器。分离段有循环水进口和循环水出口。分离段的顶端有氨气出口。尿素熔融装置加热蒸汽入口固体尿素入催化剂作为尿素醇解法的催化剂。膜的要求分离膜是具信。以太网有如下优点应用广泛以太网是应用最广泛的计算机网络技术，所以发展较为成熟。通信速率高目前，的快速以太网已开始广泛应用，以太网技术也逐渐成熟，比传统的现场总线最高速率高得多。资源共享能力强随着的发展，以太网已渗透到各个角落，在互联网的任何台计算机上都能浏览工业控制现场的数据，实现控管体化，这是其他现场总线不能比拟的。可持续发展潜力大用户在技术升级方面无需独自的研究投入，对于这点，任何现有的现场总线技术也是无法比拟的。同时，机器人技术智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。本设计进行以太网通信进行相关配置。首先把的临时设置成。然后进行如图和图所示配置。图网络配置图网络配置需要对模拟量输入输出模块进行通道的选择并设置相应的参数。本设计模拟量输入模块采用的通道，能够检测到到的电压，如图所示。输出模块采用通道，能够输出到的电压进行控制水泵变频电机，如图所示。图模拟量输入参数配置图模拟量输出参数配置软件设计根据实际情况，分配地址，如表所示。该系统的软件设计流程图如图所示。表程序地址及变量表主程序模块主程序调用两个块，个为初始化块，另个为块。如图所示。图系统软件设计流程图地址变量名描述备注比例参数积分参数微分参数设定值采样周期启停控制模拟量信号采集值电压输入模拟量信号输出值电压输出开始初始化参数计算模块参数初始化调用模块是否手动手动控制程序启停控制图主程序初始化模块块就是将必要的参数进行初始化设置。包括比例常数积分常数微分常数采样时间及设定值等。如图所示。图初始化程序程序在本设计中，把主要的程序放在了程序块中。包括数值的处理功能块的初始化程序启停控制自动手动切换控制。我们需要设定实际的液位高度，然而模拟量输入模块的数值是到之间，所以我们必须进行次数据的转换。通过实际观察得知液位在最低位置对应的模拟量模块中的值为，最高液位位置对应模拟量模块中的值为。我们进行次数学映射可以通过如图来实现。其次，本设计通过调用梯形图程序来实现液位高度的控制。在功能块中，为设定值，为测量值，为的输出值，当为时，设定块为手动方式，当为时，设定块为自动方式，这里通过常闭触电来控制。块共占用了个地址，为比例值,为微分值,为积分值,当在手动方式时,中的值自动作为的输出值。为了实现液位控制系统的启停控制，本设计增加常闭触电来控制。如图和所示。图模块参数初始化最后，如果当系统出现问题时就需要用到手动调节来进行调试。本设计对自动手动的无扰切换进行了梯形图设计。当从变为时，从自动转为手动控制模式，无扰切换程序将转换时值送到寄存器中暂存，然后切换时，又将返回到中，从而实现了无扰切换。在手动控制模式下，可以通过给赋值来实现是否给水箱加水，从而实现液位高度的控制，手动控制是通过触电来控制的。如图所示。初始化调用功能块无扰切换和手动控制程序第五章基于的液位监控系统的设计监控系统的设计在完成软件程序设计的基础上，结合组态软件实现可视化监控