催化剂评价装置智能化设计

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1、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TheGraduationDesignforBachelor'sDegreeDesignofIntelligentCatalystEvaluationDeviceCandidate：GongGuoshuangSpecialty：Measurement&ControlTechnologyandInstrumentationsClass：07-02Supervisor：AssociateProfe

2、ssorQuGuiboHeilongjiangInstituteofTechnology2011-06Harbin目录摘要iAbstractI第1章引言31.1课题的背景、目的及意义31.2国内外研究状况31.3课题的研究设想41.4预期达到的目标41.5设计组织结构5第2章方案选择与器件选型62.1反应工艺流程设计62.2系统拓扌卜图62.3设备选型72.3.1PLC选型72.3.2质量流量控制器选型8233压力变送器选型92.3.4电动执行机构选型92.3.5触摸屏选型92.4本章小结9第3章硬件系统设计103.1PLC硬件接线103.2质量流量控

3、制器接线103.3压力变送器及安全栅接线113.4电动球阀接线123.5步进电机驱动器接线133.6可控硅驱动电路设计143.6本章小结14第4章软件模块设计154」PLC编程简介154.1.1开发环境154.1.2编程特点164.2反应器温度控制实现164.2.1PID控制器基本原理164.2.2阶跃响应PID参数整定方法184.3功能块编程214.3.1主程序214.3.2温度控制程序224.3.3阀门控制程序234.3.4流量设定程序244.3.5进料泵通讯程序254.3.6收集控制程序264.3.7PID执行输出程序284.3.8工艺流程自动控

4、制程序294.4人机界面组态314.4.1DDS介绍314.4.2界面设计314.5本章小结34第5章调试问题及解决方案345」第一次现场调试345.2第二次现场调试（PID调试）365.3本章小结36结束语37参考文献39致谢40附录A41附录B43附录C44附录D45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

5、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

6、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AbstractAchemicalreactioncontrolsystemisdesignedwithPLCasmaincontrolcoreinthispaper.Theparametersincludingreactortemperature,systempressureandgasflowofpipelinearemonitoredandcontrolled.Andprocessoperationconsistof

7、liquidfeeding,resultantcollectingiscontrolledaccurately.TheprogrammablelogiccontrollerPEC8000ofDCCEisusedasprimarydevice,andDI03000isusedasslavedevice・ThetwodevicescommunicateviaModbusprotocolandRS485bus.SignalacquisitionandparametercontrolaboutKtypethermocouple,electricactuated

8、ballvalve,electricproportionballvalve,pressuret