基于单片机的PVC反应釜温度报警系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

聚氯乙烯与我们的生活工作息息相关，正因如此，聚氯乙烯在各国工业中受到普遍重视，保持着良好的发展势头，是目前世界上第二大宗塑料品种。

聚氯乙烯在反应釜整个反应过程中对温度要求较高，由于工作环境温度超限而引发的事故时有发生，对工业生产的可靠性造成影响，甚至操作人员的安全。为了避免这些缺点，需要对温度实时监测，当温度过高时，通过报警系统来提醒工作人员，对生产装置进行调整或停车，以使在整个生产过程中达到安全生产的目的。

本设计使用单片机来实现聚氯乙烯反应釜的温度报警。不仅具有测量方便、体积小、显示直观和精准度高等优点，其可靠性能高，可长时间工作，环境适应能力强，而且可以实时精确的反应温度的变化，以达到对聚氯乙烯反应釜温度有实时的检测和报警。保证环境保持在限定的温度中。

2. 课题关键问题和重难点

根据聚氯乙烯聚合反应的工艺流程设计温度采集方法和温度控制方案，由氯乙烯聚合反应和化工安全生产确定温度的范围值，并且设定合理的报警值。

本系统设计以温度测量值以及开关量作为测量参数，将检测装置所得的检测值输入单片机，当测量值以及开关量变化时，与事先设定的安全指标进行比较，通过用单片机显示控制数值和控制相应开关的状态，从而进行报警及控制聚氯乙烯生产装置的运行或发出相应的安全动作。

实现的关键问题在于以下几个方面：

3. 国内外研究现状（文献综述）

聚氯乙烯是一种重要的热塑性树脂,经过加工、改性,可以制成软硬质、泡沫、纤维等塑料制品,性能优良、用途广泛。聚合反应温度是聚氯乙烯成型最重要的控制指标之一,在聚合反应期间,聚合温度过高会影响产品质量,温度过低会导致聚合反应缓慢或停滞，直接影响反应速度和树脂质量,因此如何保持聚合期间温度的恒定是要解决的最重要的问题。聚合温度控制主要存在的问题是:①从升温到恒温过程的过渡时间长,影响了聚氯乙烯分子质量的分布;②人工温度控制的精度较低,波动较大,影响了树脂的质量。

安全生产

聚氯乙烯生产中涉及的主要原料有氯乙烯、引发剂、表面活性剂和其他添加剂。

4. 研究方案

根据工艺要求需要反应釜的温度处于最适聚合反应温度，同时设置下限温度报警和上限温度报警。当达到极限温度时，系统将报警并自动切断进料或者出料，停止化学反应或者停止卸料。温度超过极限安全温度时，要采取紧急冷却、应急卸料、紧急冷却。

根据安全工艺操作，操作分为人工操作和自动控制操作，需要对人工的不规范的操作进行报警，并立即阻止该操作；对自动控制的操作进行监控，防止紧急情况的发生和控制系统程序的崩溃以能及时的通知人工进行接手操作或紧急停车。

报警系统方案：

5. 工作计划

第1-2周：确认毕业论文题目，查阅相关资料完成开题报告和文献翻译；

第3周：初步实验熟悉所需硬件设备；

第4-5周：学习单片机程序的编写，设计报警系统方案并绘制电气图纸；