毕业设计(论文)-纸机控制系统的设计

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1、目录第一章绪论-1-1．1课题研究的目的和意义-4-1．2纸机的工艺过程-4-1．3造纸过程国内外研究现状-5-1．3．1国外造纸概况-6-1．3．2国内造纸发展概况-6-1．4本课题的研究内容-7-第二章系统总体方案论证-8-2．1控制系统方案的确定-8-2．1．1控制系统类型的确定-8-2．1．2微控制器方案的确定-9-2．2输入输出通道方案的确定-10-2．2．1模拟量输入通道方案的确定-10-2．2．2模拟量输出通道的确定-12-2．3系统外部设备的确定-13-2．3．1键盘的选择-13-2．3．2显示器的选择-14-2．3．3报警系统-14-2．4

2、系统总体框图-14-第三章系统的硬件设计-16-3．18031单片机的最小系统-16-3．1．18031单片机的引脚结构-16-3．1．2地址锁存器74LS373-18-3．1．3程序存储器27128-19-3．1．4时钟电路的设计-21-3．1．5复位系统的设计-22-3．2输入输出通道的设计-23-3．2．1输入通道的设计-24-3．2．2输出通道系统的设计-27-3．3外围设备电路的设计-29-3．3．1键盘电路的设计-29-3．3．2显示电路的设计-30-3．4报警系统及电源设计-31-第四章系统的软件设计-33-4．1程序设计方法和程序语言的选择-

3、33-4．2主程序的设计-34-4．2．1中断服务子程序的设计-34-4．2．2采样子程序的设计-36-4．2．3数字滤波程序设计-37-4．2．4报警系统的设计-38-4．2．5按键子程序设计-39--56-4．3系统PID的设计-39-结束语-42-致谢-43-参考文献-44-附录1程序清单-46-附录2系统硬件图-56-第一章绪论1．1课题研究的目的和意义纸张是人们生活和工作所不可缺少的，在人们的生活中占着重要地位。随着国民经济，科学文化教育事业的发展，对纸张的需要无论是数量还是质量都大大提高了。造纸机是生产纸张的主要工具,造纸机生产过程运行的好坏对纸

4、张的产量，质量以及原料的消耗关系很大。造纸工业是许多国民经济配套的、必要的重要原材料工业。随着人们生活水平的提高，纸和纸板所需的品种和数量日益增长，在国民经济中占有越来越重要的地位。我国造纸工业的发展前景十分乐观，但与国外造纸工业相比，还有一定差距。我国造纸工业技术落后，自动化程度很低，绝大部分生产流程还是人工操作，限制了我国造纸工业的发展。另一方面，人们对纸的质量和产量要求越来越高，但是日益严重的世界性能源紧张和工业污染问题，迫使能量消耗多、污染影响大的纸浆造纸业采用各种措施来减少污染，降低能耗。整个制浆造纸生产过程变得越来越复杂，人工操作难以保证达到产品

5、质量，对造纸过程进行自动控制迫在眉睫。所以研究纸机生产过程的控制是有意义的。在纸张生产中，表示纸张的质量有一系列指标，如定量，水份，灰份，平滑度，光洁度等，其中最重要的是定量和水份。定量就是单位面积纸的重量，它反映了纸张的厚度和均匀度。水份就是纸中的含水率，起值过高，将导致纸页容易撕裂，过低有会导致纸张发脆，撕裂度差。在质量检验时，要求这两项指标都落在一定的公差范围之内。定量控制的效益来自定量偏差的减小。假如生产100克/米的纸张，允许定量偏差为±5克/米，若实现下偏差卡边控制后，使定量稳定在96克/米，生产同样长度的纸，可节约纸浆4％。相反，实现上偏差卡边

6、控制后，使定量稳定在104克/米，生产同样长度的纸，就多用纸浆4％。水分控制与定量控制类似。-56-从生产者来说，总是希望产品的定量靠近公差的下限，这样可以节省原料；同时希望水分靠近公差的上限，这样既可以减少烘干所需能源，又可以增加成品纸的重量，在不增加原料能耗的情况下增加产量。但是在生产过程中，由于种种干扰因素的影响，定量和水份的波动总是存在的，它们都是围绕各自平均值上下波动的随机变量。因此，为了保证产品合格率，必须使定量的平均值高于公差下限。1．2纸机的工艺过程纸机按结构（主要是网部结构）不同，有长网纸机，圆网纸机，夹网纸机和复合纸机几种类型。它们的基本

7、组成相同，都是由网部、压榨部、干燥部和卷纸机等组成。长网造纸机与其他三种的不同之处，主要是网部由网笼和网槽组成。长网造纸机是造纸工业中使用最广泛的一种造纸机。如图1-1所示：典型长网造纸机可以看作由多台设备组成的联动机，通常分为湿部和干部两部分。湿部包括浆料流送设备、网部和压榨部；干部包括干燥部、压光机和卷纸机（切纸机）。图1－1纸张生产过程系统示意图经过打浆处理的浓纸浆（浓度约为3%），用回水池中的水稀释到0.3%左右，通过除砂与过滤处理后送入稀浆池中。在这里把滑石粉等填料假如稀浆池中，再把稀浆池中的稀浆用泵打入流浆箱内。流浆箱里的液位和压力都要求保持恒定

8、，以保证稀纸浆以恒定的速度由流浆箱均匀地喷到铜网上。