催化剂评价装置智能化设计.docxVIP

本科学生毕业设计 催化剂评价装置智能化设计 院（系）名称： 电子工程系 专业班级：测控技术与仪器07-2班 学生姓名： 指导教师： 曲贵波 职 称： 副教授 黑龙江工程学院二O—年六月 The Graduation Design for Bachelors Degree Design of Intelligent CatalystEvaluation Device Candidate： Gong Guoshuang Specialty： Measurement Control Technology and Instrumentations Class： 07-02 Supervisor： Associate Professor Qu Guibo Heilongjiang Institute of Technology 2011-06 Harbin 目 录 TOC \o 1-5 \h \z 摘要 i Abstract I 第1章引言 3 1.1课题的背景、目的及意义 3 1.2国内外研究状况 3 1.3课题的研究设想 4 1.4预期达到的目标 4 1.5设计组织结构 5 第2章 方案选择与器件选型 6 2.1反应工艺流程设计 6 2.2系统拓扌卜图 6 2.3设备选型 7 PLC 选型 7 2.3.2质量流量控制器选型 8 233压力变送器选型 9 2.3.4电动执行机构选型 9 2.3.5触摸屏选型 9 2.4本章小结 9 第3章硬件系统设计 10 PLC硬件接线 10 3.2质量流量控制器接线 10 3.3压力变送器及安全栅接线 11 3.4电动球阀接线 12 3.5步进电机驱动器接线 13 3.6可控硅驱动电路设计 14 3.6本章小结 14 第4章软件模块设计 15 4」PLC编程简介 15 4.1.1开发环境 15 4.1.2编程特点 16 4.2反应器温度控制实现 16 PID控制器基本原理 16 4.2.2阶跃响应PID参数整定方法 18 4.3功能块编程 21 4.3.1主程序 21 4.3.2温度控制程序 22 4.3.3阀门控制程序 23 4.3.4流量设定程序 24 4.3.5进料泵通讯程序 25 4.3.6收集控制程序 26 4.3.7 PID执行输出程序 28 4.3.8工艺流程自动控制程序 29 4.4人机界面组态 31 DDS 介绍 31 4.4.2界面设计 31 4.5 本章小结 34 第5章调试问题及解决方案 34 5」第一次现场调试 34 5.2第二次现场调试（PID调试） 36 5.3 本章小结 36 结束语 37 参考文献 39 致谢 40 附录A 41 附录B 43 附录C 44 附录D 45 摘 要 本文以PLC为控制核心，设计了化学反应控制系统，完成了对反应器温度、系统压力以及管路 气体流量等参数的监测和控制，并实现了液体进料、生成物收集等工艺操作的精确控制。 选用大工计控公司可编程逻辑控制器PEC8000为主设备,DI03000为从设备，两者按照Modbus 协议，通过RS485总线进行通信。控制系统由两个控制器共同完成对K型热电偶、电动球阀、电动 比例球阀、压力变送器、质量流量控制器、液体进料泵、高压电磁阀以及收集器等外部设备的信号 采集和参数控制。介绍了系统温度控制方案中使用的PID控制原理和参数整定方法。采用PLC_Config 软件开发了下位机PLC程序，包括数据采集、阀门控制、流量设定、液体进料泵通讯、温度控制、 收集控制以及工艺流程自动控制等部分。 通过工业以太网将PEC8000与触摸屏和远程计算机工作站连接，实现对工艺流程的监控。上位 机采用组态软件DDS实现现场数据实时记录和工艺操作控制，以及历史数据再现。设计了运行参数 设置、分段温度设置、温度曲线、系统简介、工艺流程等动态操作画面。 关键词：化学反应控制系统；组态软件；PID： PEC8000;工业以太网 Abstract A chemical reaction control system is designed with PLC as main control core in this paper. The parameters including reactor temperature, system pressure and gas flow of pipeline are monitored and controlled. And process operation consist of liquid feeding, resultant collecting is controlled accurately. The programmable logic controller PEC8000