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锌钡白干煅转窑(第二条窑)控制系统的开发

专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 锌钡白 转窑 消色力 化工颜料 干燥煅烧 智能控制
分类号: TQ621.14  TP273
形 态: 共 69 页 约 45,195 个字 约 2.162 M内容
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内容摘要


该研究项目是广东省科学技术厅工业攻关项目锌钡白生产转窑智能控制系统——C10909、广州科技局科技攻关引导项目网络环境下管控一体化的智能控制信息系统的研究开发—2003Z3-D0091,与广州华立—萨其宾化工颜料公司、广州市静远科技开发有限公司合作。

厂方有两条锌钡白生产转窑,该文将阐述第二条窑的研发工作。

第一条窑开发的成功经验在于:

在稳定窑头温度的基础上,提出了“等质量—等能量”的控制思想,并借鉴橡胶硫化工程上的阿累尼乌斯Arrhenius公式,实现对消色力的控制。

尽管第一条窑的控制取得了不错的效果,但它在进料量的估算和控制参数的辨识方法上都存在很大的不足。

该文针对这些不足,并跟据第二条窑自身的特点,作出了新的探索。

首先,长期的观察发现,转窑的煅烧温度能在一定程度上反映物料的厚薄、干湿等情况,因此,尝试把物料的波动看成是对煅烧温度的扰动而加以控制,避开进料测量的大滞后。

其次,尽管消色力指标每小时才送检一次,但经验丰富的操作工人能通过直接观测出料口成品粉料而大致判断出消色力的好坏,于是根据工人的现场判断来区分历史数据,减少消色力检测的滞后,提出新的控制参数辨识方法,从而提高控制品质。

最后,根据厂方的要求,加入了酸洗工序的PH值控制。

论文分为八章,第一章介绍了课题的研究背景和意义,并对多年来的研究开发工作作了介绍;第二章介绍了锌钡白的生产过程、质量指标及其影响因素、干燥煅烧过程及其作用等;第三章提出了控制方案;第四章介绍了窑头温度的控制技术,采用了PID控制算法;第五章介绍了进料量的控制技术,采用比例控制;第六章详细的介绍了消色力的控制技术,在“等质量等能量”思想的指导下,结合阿累尼乌斯Arrhenius方程,给出了控制参数辨识的方法,还介绍了煅烧温度采样滤波的方法;第七章介绍了酸洗PH值控制的实现;第八章介绍了控制系统的软件结构和实现,重点介绍了上位机和下位机的通讯方案;第九章介绍了系统的调试和运行;最后是结论与问题。

目前,第二条窑控制系统的开发工作已基本完成,系统一直稳定运行至今,厂方反映良好,产品质量和产量有所提高,取得较好的经济效益..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
1.2研究难点及探索过程
1.3本课题重点探索和解决的问题
第二章 锌钡白干煅转窑第二条窑简介及控制指标
2.1锌钡白生产过程简介
2.2锌钡白干燥煅烧过程及其作用
2.2.1干燥煅烧过程简介
2.2.2干燥煅烧过程作用
2.3锌钡白质量指标
2.3.1消色力的定义与检验方法
2.4锌钡白干燥煅烧过程对消色力的影响
2.4.1原材料
2.4.2窑头温度
2.4.3煅烧温度及窑炉转速
2.4.4进料量
2.4.5质量指标和煅烧条件的可控性与可测性
2.5控制难点
2.6本章小结
第三章 锌钡白干煅转窑控制方案
3.1人工调节方法
3.2总体控制方案
3.2.1窑头温度控制方案
3.2.2进料量控制方案
3.2.3消色力控制方案
3.2.4酸洗PH值控制方案
3.3硬件系统方案
3.4本章小结
第四章 窑头温度控制的实现
4.1窑头温度的控制思路
4.2窑头温度控制的硬件系统
4.3回油阀的非线性补偿
4.4窑头温度PID控制技术
4.5控制界面与控制效果
4.5.1窑头温度控制界面
4.5.2窑头温度控制效果比较
4.6本章小结
第五章 进料量控制
5.1进料量控制概述
5.2进料量控制的硬件系统
5.3进料量的开环比例控制
5.4本章小结
第六章 消色力控制的实现
6.1消色力控制概述
6.2消色力控制的硬件系统
6.3用阿累尼乌丝Arrhenius方程实现等能量控制
6.4阿累尼乌丝Arrhenius方程参数的辨识
6.4.1数据的选取与预处理
6.4.2控制参数辨识
6.5煅烧温度采样滤波
6.6消色力控制程序简介
6.7控制效果分析
6.8本章小结
第七章 酸洗PH值控制
7.1锌钡白酸洗工艺简介1
7.2酸洗PH值的PID控制
7.3控制效果
7.4本章小结
第八章 软件系统设计
8.1软件系统简介
8.2下位机PLC采样控制程序简介
8.3上位机监控程序
8.4上位机与下位机PLC的通讯实现
8.4.1三菱FX2N系列PLC串行通信简介
8.4.2计算机读、写PLC冲突的解决
8.4.3同时写多组寄存器的问题的解决
8.4.4浮点数写入PLC的处理
8.4.5运行效果
8.5本章小结
第九章 系统的调试与运行
9.1窑头温度控制系统的调试与运行
9.2消色力控制系统的调试与运行
9.3酸洗PH值控制系统的调试与运行
9.4软件系统的调试与运行
9.5本章小结
结论
参考文献
附录上位机监控界面图

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中图分类: > TQ621.14 > 工业技术 > 化学工业 > 颜料工业 > 消色颜料
其他分类: > TP273 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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