聚合釜溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）遼寧工業(yè)大學(xué)PLC應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：聚合釜溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院（系）：電氣工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)：測(cè)控092班學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：起止時(shí)間：2012.6.20～2012.7.3課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：電氣工程學(xué)院教研室：測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)班級(jí)測(cè)控092班設(shè)計(jì)題目聚合釜溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)：氯乙烯在夾套式聚合釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成聚氯乙烯并放出熱量。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，工藝要求反應(yīng)溫度控制在51±0.3℃，為此采

2、用調(diào)解夾套中流動(dòng)的冷卻水來(lái)控制反應(yīng)溫度。冷卻水流量和水溫變化均為聚合反應(yīng)溫度的干擾因素，聚合釜容積大，時(shí)間常數(shù)大，容量時(shí)延較大，聚合反應(yīng)速度比較快。要求采用PLC作控制器。采用PID控制算法，溫度變送器測(cè)量信號(hào)為0～100℃，輸出信號(hào)為4～20mA的電流信號(hào)。設(shè)計(jì)要求：1、實(shí)現(xiàn)爐溫系統(tǒng)溫度的PID調(diào)節(jié)，輸入量和輸出量標(biāo)準(zhǔn)化采用雙極性方案；2、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇合適的PLC及I/O擴(kuò)展模塊和顯示模塊等，完成模擬量輸入輸出的擴(kuò)展。3、合理選擇溫度傳感器和相應(yīng)的變送器進(jìn)行變量的檢測(cè)和變送；4、完成系統(tǒng)I/O分

3、配表；完成設(shè)備、儀表選型；編寫(xiě)爐溫控制的PID控制程序；完成監(jiān)控畫(huà)面草圖；5、系統(tǒng)的功能完善，結(jié)構(gòu)合理；程序開(kāi)發(fā)要有詳細(xì)的軟件說(shuō)明書(shū)；監(jiān)控畫(huà)面友好；給出變頻器參數(shù)設(shè)置的步驟；6、按統(tǒng)一的書(shū)寫(xiě)格式，撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)在4000字以上。技術(shù)參數(shù)：采用比例積分微分控制，設(shè)定值為0.5，回路增益為0.6，采樣時(shí)間為0.1，積分時(shí)間為20，微分時(shí)間為10；輸出為雙極性模擬量，用以控制冷水閥門(mén)的開(kāi)度，可以在0到100%間變化。工作計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)的控制要求。（2天）2、確

4、定系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)和類(lèi)型，選擇PLC主機(jī)和擴(kuò)展模塊。（1天）3、建立I/O分配表，完成PLC與輸入輸出信號(hào)的外部接線(xiàn)。（1天）4、按系統(tǒng)的控制要求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的梯形圖。（3天）5、上機(jī)調(diào)試、修改程序、答辯。（2天）6、撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1天）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)平時(shí)：論文質(zhì)量：答辯：指導(dǎo)教師簽字：總成績(jī)：年月日注：成績(jī)：平時(shí)20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算本科生課程設(shè)計(jì)（論文）摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)的逐步發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、壓力、流量和液位是四種最常見(jiàn)的過(guò)程變量。其中，溫度是一個(gè)非常重要的

5、過(guò)程變量。例如：在冶金工業(yè)、化工工業(yè)、電力工業(yè)、機(jī)械加工和食品加工等許多領(lǐng)域，都需要對(duì)各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和聚合釜的溫度進(jìn)行控制。這方面的應(yīng)用大多是基于單片機(jī)進(jìn)行PID控制,然而單片機(jī)控制的DDC系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,特別是涉及到邏輯控制方面更不是其長(zhǎng)處,然而PLC在這方面卻是公認(rèn)的最佳選擇。隨著PLC功能的擴(kuò)充在許多PLC控制器中都擴(kuò)充了PID控制功能,因此在邏輯控制與PID控制混合的應(yīng)用場(chǎng)所中采用PLC控制是較為合理的，通過(guò)采用PLC來(lái)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，

6、而且可以大幅度提高被測(cè)溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，PLC對(duì)溫度的控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的控制問(wèn)題。這也正是本課題所重點(diǎn)研究的內(nèi)容。本文分別就聚合釜的控制系統(tǒng)工作原理，溫度變送器的選型、PLC配置、程序設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行闡述。通過(guò)改造聚合釜的控制系統(tǒng)具有響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、可靠性高,控制精度好等特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)控制有現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：聚合釜；傳感器；PLC；PID調(diào)節(jié)本科生課程設(shè)計(jì)（論文）目錄第1章緒論1第2章課程設(shè)計(jì)的方案32.1概述32.2系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)3第3章硬件設(shè)

7、計(jì)53.1PLC的選型和硬件配置53.2傳感器的選擇63.3變頻器的參數(shù)設(shè)置7第4章基于PLC溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)84.1STEP7MICRO/WIN32軟件介紹84.2系統(tǒng)PID算法及流程圖84.2.1PID算法簡(jiǎn)介84.2.2PID算法的數(shù)字化處理94.3I/O分配134.4PLC外部接線(xiàn)14第5章設(shè)計(jì)總結(jié)15參考文獻(xiàn)16本科生課程設(shè)計(jì)（論文）第1章緒論溫度測(cè)量和控制對(duì)人類(lèi)日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、物資倉(cāng)儲(chǔ)等都起著極其重要的作用。在許多場(chǎng)合，及時(shí)準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度信息是十分重要的，近年來(lái)，溫度測(cè)

8、控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測(cè)控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺(tái)，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的逐步發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、壓力、流量和液位是四種最常見(jiàn)的過(guò)程變量。其中，溫度是一個(gè)非常重要的過(guò)程變量。例如：在冶金工業(yè)、化工工業(yè)、電力工業(yè)、機(jī)械加工和食品加工等許多領(lǐng)域，都需要對(duì)各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐的溫度進(jìn)行控制。對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。