内容发布更新时间 : 2024/9/22 1:12:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛（原全国大学生工业自动化挑战赛）连续过程设计开发赛项 决赛 练习及决赛说明

2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛

（原全国大学生工业自动化挑战赛）

连续过程设计开发赛项 决赛

练习及决赛说明

一、工艺流程说明

2018年反应器对象增加了循环物料的回收工艺，特针对这部分工艺做进一步说明：

1、闪蒸罐罐顶部的阀门PV1102为抽真空阀，它的作用是在闪蒸罐未闪蒸前，提前通过真空泵P104与此阀门，将闪蒸罐内的压力降低到大气压下，然后就可以关闭。

2、闪蒸罐顶部额阀门PV1101是用来回收闪蒸产生的A物料，当闪蒸罐开始闪蒸时，通过调节P104与此阀门，将闪蒸产生的以A物料为主的气相引入到冷凝器（此时冷凝器的冷却水应该打开），然后变成液相进入到冷凝罐，待冷凝罐建立液位后，通过循环泵打到混合罐内。

3、因为PV1102与PV1101的作用与投用时间完全不同，因此不要同时打开这两个阀门。

4、整个系统有一定的设计工艺与稳态要求，开车时，切记阀门开度大起大落，如一开始就把所有阀门开到最大，应当缓缓调节，慢慢提高负荷。 5、综上，这部分的开车流程建议如下：

（1）在开车开始阶段，提前通过真空泵P104与阀门PV1102，将闪蒸罐内的压力降低到大气压下，然后就可以关闭。

（2）反应器进料，慢慢反应，温度上升，上升到一定温度（或反应器液位到一定高度），将反应器底部物料打入闪蒸罐，此时，可能还未闪蒸，随着温度的升高，开始闪蒸（表现为闪蒸罐的压力开始增大）。

（3）当闪蒸罐开始闪蒸时，通过调节P104与阀门PV1101，将闪蒸产生的以A物料为主的气相引入到冷凝器（此时冷凝器的冷却水应该打开），然后变成液相进入到冷凝罐，待冷凝罐建立液位后，通过循环泵打到混合罐内。 （4）一旦出现冷凝罐压力太大（往往是因为进入的物料没有冷凝或者冷凝不够，呈现气相），可以通过打开冷凝罐排气阀排气，回到常压后，再关闭。 二、工艺参数说明 物料物性：

物料 A B C D E 分子量M g/mol 36 24 72 96 60 密度ρ kg/m3 720 840 980 910 880 沸点t ℃ 65 150 112 155 135

2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛（原全国大学生工业自动化挑战赛）连续过程设计开发赛项 决赛 练习及决赛说明 F H2O 108 18 1100 1000 167 100 参考工艺参数如下，参数仅为参考，具体要求以现场公布的赛题要求为准。 A（进入混合罐的总流量含循环管线流量）、B、C进料比约为：9:3:1 反应器温度范围 80 - 110 度 反应器液位范围20% - 80% 闪蒸罐压力范围 30 – 101 KPa

闪蒸罐底部出口物料产量浓度要求80%以上 闪蒸罐底部产物流量1kg/以上 混合罐液位范围20%-80% 闪蒸罐液位范围20%-80% 冷凝罐液位范围20%-80% ……

三、决赛评分环节 （1）接线环节。5分。 （2）WINCC画面考核。5分。

（3）方案调试实施（由计算机自动评分：第一阶段开车30分，第二阶段扰动40分）。

与初赛相比，自动评分规则将考察：达到要求的产物D的累积量、稳态要求（控制回路指标）、反应器冷却水消耗量、物料循环利用量、稳定与安全指标等等。具体以现场公布的赛题为准。 （4）方案答辩。20分。（高职组不设答辩）。

决赛的扰动可能包括但不限于：某变量（温度、压力、液位、流量等）的设定值变化；反应器、冷凝器、闪蒸罐、真空泵等设备出现故障；阀门故障；仪表故障（偏高、偏低、波动等等）；提升或降低生产负荷；冷却水水温变化（升高或降低）；反应器夹套换热效率降低；催化剂中断；进料流量波动等等。具体以现场公布的赛题为准。

四、硬件组态常见问题 硬件组态问题：

1. Profibus总线组态的与实际设备不符。

错误示例：例如实际设备使用的是plc的dp口，而硬件组态组的是mpi/dp口。

正确操作：实际设备接的是dp口，组态就组dp；实际设备接的是mpi/dp口，组态就组mpi/dp口。。 2. 组态的pm125地址与实际不符。

错误示例：例如实际设备上设置的pm125地址是07，而硬件组态组的地址是10。 正确操作：实际设备的pm125地址是多少，硬件组态的地址就设为多少。

2018年“西门子杯”中国智能制造挑战赛（原全国大学生工业自动化挑战赛）连续过程设计开发赛项 决赛 练习及决赛说明

3. 组态的cpu与实际cpu不符。

错误示例：例如实际设备为412-5的cpu，而硬件组态组的是412-3的cpu。 正确操作：实际设备的cpu型号是多少，硬件组态就组同一型号的cpu。 4. pm125内模块添加的顺序有误。

正确操作：组态pm125内部数据模块时，应按照如下顺序添加，DI?AI?DO?AO。

5. 使用cp模块实现通讯时（将网线连接在调试计算机和CP模块之间），硬件组态未组态CP模块或组态的型号与实际设备不一致。

正确操作：按照使用的实际CP 模块组态CP模块即可。 网卡设置问题：通讯方式的选择应与硬件组态一致

6. 当使用IP通讯时，应选择TCP/IP?Realtek PCIe……通讯方式，并将调试计算机的IP地址设为同一网段的IP。 使用IP通讯还有一点要注意的是，PLC的cpu模块上有网口，CP模块上也有网口，连接网线时应与硬件组态的设置一致。

（硬件组态组的是CPU上的PN/IO，则实际的网线要与CPU的网口相连；若组的是CP模块上的PN/IO，则实际的网线要与CP模块上的网口相连）。

7. 当使用MAC地址通讯时，应选择网线的ISO?Realtek……通讯方式。 使用MAC通讯时，网线连接在CP与调试计算机之间。 PM125通讯块影响通讯问题： 可能原因：

（1）pm125通讯块编写有误。

（2）pm125通讯块未在CFC中进行调用。 （3）pm125通讯块调用后未下载CFC。

8. 按下SMPT-1000仿真软件运行按钮，发现PM125左下角TX灯与RX灯都不闪烁，列出可能的故障原因以及如何处理，至少列出三种。

RX灯不闪烁，TX灯肯定也不闪烁；而RX灯只与仿真对象这一侧有关，所以先解除RX灯的故障，可能的原因有： （1）PROFIBUSDP通讯软件未运行或异常退出了；

（2）PROFIBUSDP通讯软件设置不正确：串口号、模块类型等；（波特率不对，RX灯也会闪） （3）工控机背面串口连接松动，导致信号中断；

（4）PM125被误操作后显示“AD”或“CF”字样，不显示数字地址，因而未处于工作状态； （5）PM125下方接线端子松动；

处理：原因（4），在PM125上有个黑色圆形按钮，通过连续按或长按可让PM125显示在“AD”、“CF”和地址之间跳变。

9. PCS7软件操作：进行硬件组态下载时，弹出对话框显示无法与模块建立连接，请写出你的处理步骤。