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炼镁炉计算机自动控制系统的研制

作　者: 贺新星
导　师: 郝迎吉
学　校: 西安科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 炼镁炉 PLC 自动控制
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 44次
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内容摘要

针对目前炼镁炉人工控制、操作易失误、不能连续监控和记录等现实问题，依据炼镁生产工艺要求，研制了一种以PLC为控制核心的生产计算机自动控制系统，运用DCS工业控制设计理念，实现了系统的集散控制，完成了对运行状态的控制和记录。论文论述了系统的总体设计、MODBUS通信协议设计、各模拟量的采集、多路电磁阀门的控制方案、控制柜的接线设计，其中包括温控模块、真空机模块、PLC可变程逻辑控制器的程序设计，生产计算机的上位机程序设计。系统以PLC作为控制主机，利用串行总线从智能温度模块、真空计等采集数据，由于这些仪表的通信接口异同，为了布线简单和维护方便，将其电平转化为RS485电平，通过RS-485总线传输到PLC中，自动控制600kw大功率直流加热电源的功率、多路高温电磁阀门的开关、50kw真空机、进出料机构等机械设备。生产计算机通过RS232总线实现远程监测与控制，设定运行参数与实现自动工艺编程及其优化。按照上述的自动控制方案，经过硬件与软件调试，在实际安装使用中，系统实现了连续记录各种工艺参数以及其变化规律，通过数据库绘制工艺过程状态曲线。采用自动保存温度、真空度、电压电流等数据，为专家数据库奠定了基础。采用远程控制修改PLC的参数、控制各阀门的启闭，调节电压升降等。对由PLC独立进行控制或PLC和上位机同时工作两种控制方式进行了比较分析，为集散控制的升级提供了依据。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 电熔镁生产控制的背景及意义  8-9
  1.2 电熔镁炉的控制现状和发展趋势  9-10
  1.3 本课题的研究内容  10-11
  1.4 论文结构及内容安排  11-12
2 生产计算机自动控制系统设计  12-18
  2.1 自动控制系统的基本原理  12-13
  2.2 系统的技术要求  13-14
  2.4 炼镁炉自动控制系统总体设计及方案确定  14-16
  2.5 控制系统设计过程  16-18
3 系统硬件设计和控制方案  18-35
  3.1 炼镁炉自动控制 DCS 系统设计  18-21
    3.1.1 集散控制系统的简介  18-20
    3.1.2 自动控制供电系统设计  20-21
    3.1.3 系统通讯的整体设计  21
    3.1.4 生产计算机系统上位机配置  21
  3.2 自动控制系统模块化设计  21-32
    3.2.1 自动控制系统通讯设计  22-23
    3.2.2 温度模块设计  23-25
    3.2.3 电阻真空计的选型与通讯  25-26
    3.2.4 数据采集卡的设计  26-32
  3.3 主要设备清单  32-34
  3.4 本章小结  34-35
4 系统软件设计  35-47
  4.1 生产计算机系统下位机程序设计  35-41
    4.1.1 下位机主程序设计  36-37
    4.1.2 初始化子程序设计  37
    4.1.3 模块通讯子程序设计  37-39
    4.1.4 阀门控制子程序  39-41
  4.2 生产计算机系统上位机软件设计  41-47
    4.2.1 软件介绍  41
    4.2.2 上位机软件程序设计  41-44
    4.2.3 生产计算机人机界面设计  44-45
    4.2.4 生产计算机数据处理  45
    4.2.5 生产计算机远程控制  45-47
5 生产安装调试与数据分析  47-54
  5.1 硬件调试  47-52
  5.2 历史数据的存储及优点分析  52-54
6 结论与展望  54-56
  6.1 结论  54-55
  6.2 展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
附录  60-64
攻读硕士研究生期间发表论文  64

炼镁炉计算机自动控制系统的研制

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