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低温氦透平控制系统的自动化工程

作　者: 夏亮
导　师: 夏明
学　校: 江西理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 透平制冷 PLC WINCC V6.2 模糊自适应控制
分类号: TB651
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


低温技术是一个国家现代化和国民经济建设中不可缺少和不可替代的技术。虽然影响制冷的因素很多，而低温技术的最终目的是迅速达到用户所需要的温度，并长期稳定的运行，保证温度受到干扰的时候能快速响应回到用户所需要的温度。在本系统中冷气供气温度是TI1202，而TI1202的输出受到多变量和多个回路的影响，因此TI1202具有强耦合、时变性、非线性、滞后性等特性，所以很难建立精确的数学模型，而模糊自适应控制是建立在长期经验的基础上，不需要精确的数学模型，根据外界条件的变化自动的，适当的改变控制参数，以满足用户的需求。本文以低温氦透平自动控制系统的项目为背景，主要从以下几个方面研究：(1)根据国内外的低温氦透平制冷机研制的相关资料。和以前的工艺相比，这次工艺对重要回路加入模糊自适应控制，在控制方面，向智能化转变，对流程控制的要求更加高。(2)在上位机中绘制静态工艺流程图和流程控制框图。根据控制逻辑的要求，进一步完善项目的具体方案。出总体结构框图，包括监控站和操作站两个部分。监控站是工控机，通过组态软件设计界面，与操作站通讯。操作站采用西门子S7-300，通过PROFIBUS-DP和ModBus与上位机通讯。(3)采用WINCC V6.2监控组态软件，对流量、温度、压力、气体纯度等进行实时监控。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 课题背景  8
  1.2 低温氦透平制冷控制系统国内外的现状  8-9
    1.2.1 透平制冷国外的现状  8-9
    1.2.2 透平制冷国内的现状  9
  1.3 课题研究的内容和方法  9-11
    1.3.1 课题研究的主要内容  9-10
    1.3.2 本课题研究的意义  10-11
第二章 低温氦透平制冷控制系统的工艺流程  11-19
  2.1 低温氦透平制冷控制系统的项目概述  11-12
  2.2 低温氦透平制冷控制系统的组成结构  12-14
    2.2.1 室温部分  12-13
    2.2.2 冷箱部分  13-14
  2.3 低温氦透平制冷控制系统的主要控制回路  14-17
    2.3.1 室温部分主要的回路  14-15
    2.3.2 冷箱部分主要回路  15-17
  2.4 低温氦透平控制系统自动化控制的现状  17
  2.5 低温氦透平制冷自动控制系统的主要任务及要求  17-18
    2.5.1 低温氦透平制冷自动控制系统的任务  17
    2.5.2 低温氦透平制冷自动控制系统的要求  17-18
  2.6 本章小结  18-19
第三章 低温氦透平制冷自动控制系统的配置  19-25
  3.1 低温氦透平制冷自动控制系统的主要机械设备  19-21
  3.2 低温氦透平制冷自动控制系统的软硬件配置  21-24
    3.2.1 硬件配置部分  21-23
    3.2.2 软件配置  23-24
  3.3 本章小结  24-25
第四章 低温氦透平制冷自动控制系统的设计  25-58
  4.1 低温氦透平制冷自动控制系统的 PLC 硬件设计  25-30
    4.1.1 硬件选型  25-26
    4.1.2 模块分布图  26
    4.1.3 模块接线图  26-28
    4.1.4 低温氦透平制冷自动控制系统的硬件设计总体结构  28-30
  4.2 模糊自适应控制器的设计  30-41
    4.2.1 PID 调节  30-31
    4.2.2 模糊控制技术概况  31-32
    4.2.3 低温氦透平制冷控制系统的模糊自适应 PID 调节器的设计  32-41
  4.3 低温氦透平制冷自动控制系统的程序设计  41-50
    4.3.1 硬件及网络组态  41
    4.3.2 系统主要程序块设计  41-50
  4.4 低温氦透平制冷自动控制系统的监控系统设计  50-57
    4.4.1 低温氦透平制冷自动控制系统监控的总体设计  51-53
    4.4.2 低温氦透平制冷自动控制系统监控界面设计  53-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 控制系统调试与运行  58-63
  5.1 上位机和 PLC 之间的通信调试  58
  5.2 系统监控软件调试与运行  58-62
    5.2.1 系统监控软件的调试  58-60
    5.2.2 监控软件运行  60-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 结论与展望  63-64
  6.1 全文总结  63
  6.2 展望  63-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果  67

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 制冷工程 > 制冷机械和设备 > 制冷机
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