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配料过程中自控系统的设计

作　者: 阴红梅
导　师: 任有志; 韩香锁
学　校: 河北科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 配料现场总线设计 Profibus PLC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着电子技术、控制理论以及通讯技术的发展，传统的配料控制系统无法适应控制系统的智能化、信息化的趋势。结合某大型PVC手套生产厂家的配料自动化项目，针对传统PVC配料控制系统存在的配比精度低、控制系统鲁棒性差的不足，本文就提高配料控制系统的自动化程度和提高配料质量的关键技术进行了设计。本文分析了PVC配料的工艺流程和现在常用配料控制系统的一些特点，并针对影响配料质量的关键技术问题进行了研究，设计了合理的解决方案以提高原料配比的精度、固体称量的精度和反应温度自动控制精度，并根据实际的工程应用的需求对配料控制系统中的重要硬件设备如流量计、变频器等进行了选型、安装方式及控制方法进行了研究。由于传统的PLC控制系统的所有控制柜都放置于主控室，现场受控设备与PLC控制系统的I/O模块通过控制电缆进行点对点硬接线连接，通过控制电缆传输4~20mA的模拟量或24VDC开关量来进行现场设备的监控。而主控室大多远离设备现场，长距离的信号传输不仅需要耗费大量的电缆而且在信号传输过程中容易将干扰信号引入PLC控制系统。本文针对模拟量信号传输的弊端，提出了PROFIBUS现场总线控制方案，并拟用总线通讯协议构建分布式控制系统，将I/O模块置于设备附近以克服模拟量信号不适于远距离传输的缺点同时减小了布线与施工的工作量。本文完成了固体、液体配料控制系统的总体设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 PVC 配料工业现状  9
  1.3 配料控制系统的发展  9-11
    1.3.1 直接数字控制系统  9-10
    1.3.2 集散型控制系统  10-11
    1.3.3 现场总线控制系统  11
  1.4 课题的主要工作  11-14
第2章 PVC 配料控制系统总体设计  14-22
  2.1 PVC 配料工艺流程  14-15
  2.2 设计配料控制系统的基本要求  15-16
    2.2.1 工艺要求  15
    2.2.2 技术要求  15-16
  2.3 配料自控系统方案设计  16-19
    2.3.1 小型 PLC 组网  16
    2.3.2 仿现场总线设计  16-18
    2.3.3 分布式控制系统设计  18-19
  2.4 配料控制系统总体方案确定  19-20
  2.5 本章小结  20-22
第3章液体原料配比控制系统设计  22-40
  3.1 液体原料计量方式选择  22-23
  3.2 体积计量传感器的选型与安装  23-24
    3.2.1 体积流量计的选型  23
    3.2.2 流量计的安装  23-24
  3.3 密度影响配料计量精度的解决方案  24-28
    3.3.1 密度实时修正方案  24-26
    3.3.2 恒温配比方案  26-27
    3.3.3 方案的确定  27-28
  3.4 过冲量影响配料精度的解决方案  28-32
    3.4.1 过冲量的产生  28
    3.4.2 恒流量稳定过冲量值  28-29
    3.4.3 减小过冲量提高配料精度  29
    3.4.4 过冲量修正  29-32
  3.5 供料过程控制  32-38
    3.5.1 双速给料控制方案  32-33
    3.5.2 变频控制  33-38
  3.6 本章小结  38-40
第4章 PVC 固体粉末称量控制系统设计  40-48
  4.1 PVC 固体粉末称量方式的选择  40-43
    4.1.1 增量法称量方案  40-41
    4.1.2 减量法称量方案  41-43
    4.1.3 称量系统量程选择  43
  4.2 提高减量法称量精度  43-45
    4.2.1 预防物料外溢  43-45
    4.2.2 物料飞溅问题  45
  4.3 称重传感器选型  45-46
  4.4 本章小结  46-48
结论  48-50
参考文献  50-54
个人简历  54-56
致谢  56

配料过程中自控系统的设计

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