探析沥青混合料搅拌设备控制系统研究与设计

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1、分类号：U49谖孝夫津硕士学位论文沥青混合料搅拌设备控制系统研究与设计导师姓名职称申请学位级剐论文提交日期学位授予单位彭举林搏教授．!堂堡圭学科专_E名称銮堕星王矍墨篓型2009年4fJ17口论文答辩日期2009年5月25目长安大学答辩委员会主席学位论文评阅^巨永锋教授杨延西副教授茹锋副教授自忠祥副教授摘要随着我国公路建设事业的不断发展，尤其是高等级公路建设的飞速发展，对高等级筑路材料沥青混合料的需求也在逐年的提高；当前形势下，在国家扩大内需不断加强基础设施建设，尤其是公路建设政策下，沥青混合料搅拌设备的自动化、智能化以及关键控制环节

2、技术的不断创新显得尤为重要。本文通过分析高等级沥青混合料生产的工艺流程、控制任务和控制对象的系统特性，构建了上下位机的控制系统结构。上位机采用工控机(IPC)，下位机采用可编程控制器(PLC)。并结合LB2000型生产设备，研究了工艺设备的控制流程、物料精确计量、油石比控制和料温控制等关键技术。对影响沥青混合料质量的料温控制和配料计量进行了详细深入的分析，提出了系统的总体解决方案。建立了料温控制以及配料计量的数学模型，分析了被控对象的特性，针对料温控制大惯性、纯滞后、系统参数出现波动的特点，将系统辨识和自适应控制方法应用到系统中，使用

3、自校正PID控制方法进行料温控制：结合配料计量控制精度要求高、多次重复的特点，将迭代自学习控制方法应用到配料计量控制中，并对以上控制方法进行了计算机仿真，取得了很好的控制效果。论述了温度检测和配料计量中模拟信号和开关量输入信号处理电路设计的依据，并设计了相应的电路，提高了系统的抗干扰能力和可靠性。最后应用SIMATICWinCC软件完成了监控管理系统人机界面的研究与设计。关键字：沥青混合料搅拌设备、可编程控制器、自适应控制、迭代自学习控制、人机界面AbstractWiththedevelopmentofnationalroad-con

4、structionindustry,especiallytherapiddevelopmentofhighwayconstruction，thedemandsofroadmaterialslikeasphaltmixturehasincreasedeveryyear．Underthecurrentsituationthatinfrastructureconstructionhavebeenstrengthencontinuouslytoexpanddomesticdemands．Theautomationofasphaltmixing

5、plant，aswellastheintelligentandtechnologyinnovationofcriticalcontrolprocessbecomesespeciallyimportant．Inthispaper,high·gradeasphaltmixtureproductionprocess，controltasksandsystemcharacteristicsofcontrolobjectsareanalyzed，amaster-slaveflameisbuildbasedonthese．Themastermac

6、hineusesIndustrialPC(IPC)，theslavemachineusesProgrammableLogicController(PLC)．TakeLB2000productionequipmentasexample，Processcontrolofequipment，precisecomputationofmaterials，mixingratioofoilandmaterials，temperaturecontrolarediscussedaskeytechnologies．Andpreciseclassofmat

7、erialsandtemperaturecontrolisdeeplyanalyzedasthemainaffectingfactorstoasphaltmixture’Squality．Thentheoverallcontrolsystemsolutionisproposed．Themathematicalmodelsoftemperaturecontrolandmaterialingredientsmeasurementareestablished．Characteristicsoftheobjectareanalyzed，suc

8、hasthelargeinertial，puredelayandthefluctuationofthesystemparametersinmaterialtemperaturecontrol，systemidentifi