基于PLC的气溶胶取样监控系统研究与设计

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1、论文题目：基于PLC的气溶胶取样监控系统研究与设计专业：控制理论与控制工程硕士生：张祥林（签名）指导教师：黄梦涛（签名）摘要本课题是以中国原子能科学研究院303工号所有实验室及周边区域的放射性气溶胶的取样监控系统为背景，针对原有单次取样系统，不能够实时检测放射性气溶胶浓度，且设备为手动控制、难以监控设备运行状态等问题，按照工艺要求设计了一种由PLC、工业PC机和通信系统组成的小型集散控制系统，实现了放射性气溶胶的连续取样监控，完成了工业现场的集中管理和分散控制。本系统以OMRONCP1HPLC为控制核心，给出了PLC的选型配置和控制系统网络结构，采用基于PC

2、Link协议的串行PLC链接通信，构建了主从PLC结构的控制系统，解决了主从站PLC进行PCLink通讯时，大于10个通道时的数据交换问题。介绍了PLC的地址分配和系统通信方式，设计了PLC控制程序，利用工控组态软件设计出人机交互界面，方便地实现了人机交互。最后提出了PLC控制系统的抗干扰性措施，在满足实际控制要求的前提下，保证系统运行的稳定性。通过对设计的“气溶胶取样监控系统”的电气安装及现场调试，实际应用表明该系统运行稳定，达到了预期控制要求，实现了对放射性气溶胶的取样、测量和过滤净化的监控。与原来系统相比，提高了系统的自动化控制水平，不仅能够及时准确地

3、记录各设备的运行参数和状态，还能方便地为生产与事故分析提供科学真实的数据。关键字：气溶胶；可编程逻辑控制器；组态软件；串行PLC链接通信；研究类型：应用研究Subject:StudyandDesignofAerosolSamplingMonitoringSystemBasedonPLCSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringName:ZhangXianglin(Signature)Instructor:HuangMengtao(Signature)ABSTRACTThisresearchhasitsbackg

4、roundofthesamplingofradioactiveaerosolmonitoringsystem,fromalllaboratoriesandthesurroundingregionofChinaInstituteofAtomicEnergyNO.303,Fortheoriginalsingle-samplingsystem,fortheproblemsofnoreal-timedetectionofradioactiveaerosolsconcentration,manualcontrolofequipmentanddifficultyofmo

5、nitoringequipmentrunningstatus,asmalldistributedcontrolsystemisdesignedbyPLC,industrialPC,andcommunicationsystemaccordingtotechnology.Continuoussamplemonitoringofradioactiveaerosolisrealized,centralizedmanagementofindustrialfieldanddecentralizedcontrolarecompleted.TheOMRONCP1HPLCis

6、usedasthecontrolcoreinthesystem,thePLCmodelselectionconfigurationandnetworkarchitectureofcontrolsystemaregiven.TheserialPLClinkcommunicationofthePCLinkprotocolisemployed.Themaster-slavePLCstructurecontrolsystemisbuilt,theproblemofdataexchangewhenthemaster-slavePLC’sPCLinkcommunicat

7、ionisgoingonandthechannelnumberisover10.ThePLCaddressallocationandsystemcommunicationmethodareintroduced,thePLCcontrolprogramisdesigned,andinteractiveinterfaceisdesignedbycontrolconfigurationsoftware,thehuman-computerinteractionisbecamemoreconvenient.Finally,theanti-interferencemea

8、suresofthePLCcontrolsystem