| 【中文题名】 | 石墨电极配料自动控制系统的设计与研究 |
| 【英文题名】 | Design and Study on Automatic Control System for Graphite Electrode Proportioning |
| 【学科专业】 | 测试计量技术与仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 配料,传感器,有源放大器,改进型渐消记忆法,模糊PID恒温控制,CAN总线 |
| 【英关键词】 | Proportioning,Sensor,Active amplifier,Improved gradually weakened memory method,Fuzzy-PID temperature control,CAN-bus, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
本论文针对石墨电极生产的需要,对石墨电极自动配料控制系统设计和开发中的关键技术进行了研究。基于MCGS工业监控组态软件,开发了一套以高性能工控机为主控制器的石墨电极配料自动控制系统。
石墨电极配料自动控制系统由干粉计量、沥青计量和搅拌三个子系统组成。针对生产过程要求高可靠性的特点,本文采用工业控制计算机和PLC控制器构成典型的主从式控制系统。工业控制计算机作为主控制器,完成系统参数设置、数据管理、统计、分析、显示,配置D/A转换卡实现温度控制,配置A/D转换卡实现称重量、温度等模拟量采集。PLC通过RS-232串口与工控机通信,在工控机的调度下,完成干粉计量、沥青计量和搅拌三个子系统的动作控制。同时,在工控机中配置CAN卡,将系统组入到了公司的生产过程参数监控网。
为了达到配料快速和精确的目标,重量信号采用压磁式传感器检测,本文为传感器输出信号设计了有源放大器。该放大器集信号放大和供电电源于一体,配备稳压电源,使系统精度大大提高。输出电压经V/I转换成4~20mA电流,有较强抗干扰性,适合于远距离传输。
下料过程中,物料从下料口到称量小车之间存在一定的路程和下料冲击,它们都会... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-17 |
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1.1 石墨电极配料自动控制系统发展现状 |
10-13 |
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1.1.1 配料自动控制系统国外发展现状 |
10-12 |
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1.1.2 配料自动控制系统国内发展现状 |
12-13 |
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1.2 课题的来源背景 |
13 |
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1.3 本课题的意义 |
13-15 |
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1.4 本文主要内容和创新点 |
15-17 |
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1.4.1 主要内容 |
15-16 |
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1.4.2 本文创新点 |
16-17 |
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第2章 石墨配料控制系统的总体设计 |
17-23 |
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2.1 配料系统的组成与工作原理 |
17-19 |
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2.1.1 原有配料系统的工作原理 |
18 |
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2.1.2 新型配料系统的工作原理 |
18-19 |
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2.2 系统设计目标 |
19 |
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2.3 控制器结构 |
19-22 |
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2.4 系统主要硬件组成 |
22-23 |
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第3章 系统的硬件设计 |
23-39 |
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3.1 传感器选择 |
23-26 |
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3.1.1 传感器的作用 |
23 |
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3.1.2 传感器的分类 |
23 |
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3.1.3 称重传感器的原理 |
23-26 |
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3.2 有源放大器设计 |
26-36 |
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3.2.1 多个传感器共同测试技术 |
26-28 |
|
3.2.2 高性能小信号放大电路 |
28-31 |
|
3.2.3 V/I 转换电路 |
31-32 |
|
3.2.4 直流稳压电源 |
32-36 |
|
3.3 数据采集卡 |
36-37 |
|
3.3.1 A/D 采集卡 |
36-37 |
|
3.3.2 D/A 采集卡 |
37 |
|
3.3.3 CAN 总线接口卡 |
37 |
|
3.4 变频器和电动阀 |
37-39 |
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第4章 石墨配料在线测量与控制方法 |
39-53 |
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4.1 称重过程提前量自校正算法 |
39-42 |
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4.1.1 称重工作过程 |
39 |
|
4.1.2 提前量问题 |
39-40 |
|
4.1.3 提前量的自校正算法 |
40-42 |
|
4.2 温度控制方法 |
42-50 |
|
4.2.1 PID 控制方法 |
43-46 |
|
4.2.2 模糊控制方法 |
46-49 |
|
4.2.3 模糊PID 混合控制方法 |
49-50 |
|
4.3 温度控制仿真实验 |
50-53 |
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4.3.1 设计模糊控制器 |
50-51 |
|
4.3.2 仿真分析 |
51-53 |
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第5章 系统的管理软件设计 |
53-67 |
|
5.1 MCGS 组态软件的功能与构成 |
53-54 |
|
5.2 应用系统设计 |
54-64 |
|
5.2.1 主控窗口 |
55-56 |
|
5.2.2 设备窗口 |
56-57 |
|
5.2.3 用户窗口 |
57-62 |
|
5.2.4 运行策略 |
62-64 |
|
5.2.5 历史报表 |
64 |
|
5.2.6 权限设置 |
64 |
|
5.3 可编程逻辑控制器(PLC)程序实现 |
64-67 |
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第6章 系统的CAN 总线通信 |
67-74 |
|
6.1 监控网络的组成 |
67 |
|
6.2 通讯协议与实现 |
67-69 |
|
6.3 网络的抗干扰措施 |
69-74 |
|
6.3.1 硬件抗干扰措施 |
69-70 |
|
6.3.2 软件抗干扰措施 |
70-74 |
|
结论 |
74-75 |
|
参考文献 |
75-79 |
|
致谢 |
79-80 |
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附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
80-81 |
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附录B 攻读学位期间参与的研究项目 |
81 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385706 |
