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    基于PLC的单螺杆吹膜机温度控制系统设计开题报告(共8页).doc

    • 资源ID:16756887       资源大小:53KB        全文页数:8页
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    基于PLC的单螺杆吹膜机温度控制系统设计开题报告(共8页).doc

    精选优质文档-倾情为你奉上附件4:华南理工大学广州汽车学院本科生毕业设计(论文)开题报告论文题目 基于PLC的单螺杆吹膜机温度控制系统设计班 级 07自动化1班 姓 名 张达伟 学 号 3 指导教师 韦莉莉 填表日期 2010.03.20 二一一 年 三 月说 明1 毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节,为规范毕业设计的开题报告,特印发此表。2 学生应在开题报告前,通过调研和资料搜集,主动与指导教师讨论,在指导教师的指导下,完成开题报告。3 此表一式三份,一份交学院装入毕业设计(论文)档案袋,一份交指导教师,一份学生自存。4 开题报告需经各系或论文指导小组讨论、学院教学指导委员会审查合格后,方可正式进入下一步毕业设计(论文)阶段。姓 名张达伟开题时间学 制专 业自动化指导教师(导师组长)韦莉莉论文题目:基于PLC的单螺杆吹膜机温度控制系统设计开题报告内容:一:课题的背景和意义温度与人们的生存、生活、生产息息相关。从古人类的烧火取暖,到今天的工业温度控制,处处都体现了温度控制的重要性。随着生产力的发展,人们对温度控制精确度要求也越来越来高,温度控制的技术也得到迅速发展。各种温度控制算法如:PID温度控制,模糊控制算法,神经网络算法,遗传算法等都应用在温度控制系统中。随着电子技术的发展,可编程控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制,逐步具有了计算机控制系统的功能。随着PLC技术的进步和普及,PLC在现代工业控制中,占具了重要的地位,它可以独立或与计算机一起组成功能完善的控制系统。同时,在许多行业的工业控制系统中,温度控制系统是常见、需要解决的问题之一。但大多数温度控制系统都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制,存在控制精度低、超调量大等缺点,如塑料吹膜机温度控制系统不能控制好温度精度,就很难生产出高质量的塑料制品。在其他行业都存在类似的问题。PLC作为一种通用的工业控制器,其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点,因此基于PLC技术,研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义,控制系统的具体参数或元器件可根据各行业的要求不同来进行选择。二:工作任务分析 本次毕业设计主要研究塑料吹膜机温度控制系统,其基本结构下图所示,它由PLC主控系统、固态继电器、温控区、温度传感器等4个部分组成。温度控制实现过程:首先温度传感器将温控区的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量,PLC将系统给定的温度值与测量反馈回来的的温度值进行比较,得到偏差,经过PID运算处理后,PLC输出开关信号,控制固态继电器的输出端导通与否,使温控区根据控制要求判断是否进行加热或冷却,从而实现温度控制。其中,PLC主控系统为吹膜机温度控制系统的核心部分起着重要作用。三:方案拟定与分析1.温度控制系统原理吹膜机目标温度设定为180±5,当吹膜机的温控区温度低于175 摄氏度或高于185摄氏度时,系统能自动调节(主要是控制继电器的开关,进而控制加热管与风机,即当温度低于175时接通加热管继电器,温度高于185时接通风机继电器),同时,系统具有温度上下限报警功能,即当实际温度低于或高于目标温度15时,系统发出报警信号,同时开启电热管或风机进行调节。系统用开机脉冲SM0.1来启动控制程序,设置绿、红、蓝,三个指示灯来指示温度状态,被控温度在要求范围内,绿灯亮,表示系统运行正常,当被控温度超过上限,红灯亮;当被控温度低于下限,蓝灯亮。2. PLC 应用PLC的应用领域:开关量的逻辑控制、模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集与监控、通信联网及集散控制。PLC作为一种通用的工业控制器,其拥有可靠性高、使用方便灵活、控制功能完善、控制精度较高等特点,因此基于PLC技术,研究、设计较为通用的温度控制系统具有重要意义。PLC在本设计中主要负责程序的编程、运算、执行指令动作等任务。一款强大的PLC CUP是必不可少的,本设计选用的西门子S7-200系列PLC就是工控界中口碑相当好的一款产品,它绝对有能力完成本次设计的要求。3. 研究方法及措施温度测量方法: 本系统是基于注塑机的温度控制原理设计的,因为本设计的温控区温度最高可达到400,所以要选用量程大的热电偶,本设计使用的传感器是K型热电偶温度传感器,它可以直接测量各种生产中从0到1300范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。K型热电偶的特性主要有:测量精度高、测量范围广、构造简单,使用方便。A/D转换模块:由于PLC不能直接识别模拟量(温度),因此需要进行A/D转换,也就是将模拟信号转换为数字信号,本设计使用EM231-AI4×TC模块,它有4路模拟量输入,分辨率为12位A/D转换,该分辨率指的是A/D模拟量转换芯片的转换精度,即用多少位的数值来表示模拟量,转换分辨率是12位,能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096,其性能完全可以完成本设计工作要求。而且它可适用于复杂的控制场合,只需设置好模块上的DIP开关,就能直接与K型热电偶温度传感器连接,传感器检测到温度产生041mv的热电势,经EM231-AI4×TC模块A/D转换与放大后,直接将放大后的电压信号送入PLC。PID控制参数整定方法 PID控制也就是比例、积分、微分控制。比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差;积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高误差度;微分调节作用:微分作用反应系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用。PID控制广泛应用于温度控制系统,本设计中也用到了PID控制,以确保控制精度,因为温度的精度控制对于塑料成型来说是非常重要的一个技术,高精度的温度控制系统能确保品质优良薄膜生产。PID控制参数整定方法有两种:理论计算法和工程整定法,由于理论计算法比较繁琐、工作量大,计算结果经常与实际情况不符,在工程实践中没有得到推广和应用,故本系统PID控制参数将采用工程整定方法。PLC控制系统的构成 PLC系统采用西门子S7-200 作为控制器,根据被控系统的要求,选用PLC 基本单元,并配置模拟量输入/输出单元。在温度系统中,采用K型热电阻进行温度测量点,测得热电势后,经由EM231-AI4×TC A/D转换、电压放大之后,PLC 读入温度值,与给定温度值比较,若被测温度超过允许范围,则温度高报警指示灯亮,且系统停止加热并开启冷却装置;如果被测温度低于预设值,则温度低报警指示灯亮,系统立即启动加热器,进行加热,直至达到设定温度范围内。四. 研究工作进度安排第1周(3.14-3.20)查阅课题相关论文文献,阅读相关的资料,了解背景。第2周(3.21-3.27)撰写文献综述和开题报告。第3周(3.28-4.3) 熟悉西门子S7-200型PLC可编程控制器组成的温度控制系统。第4周(4.4-4.10) 熟悉PLC控制编制软件及编写程序。第5周(4.11-4.17)调试修改控制程序。第6周(4.18-4.24)准备完成中期检查。第7周(4.25-5.1) 开始撰写毕业论文。第8周(5.2-5.8) 按相关要求完成毕业论文初稿,交导师审阅。第9周(5.9-5.15) 修改毕业论文,并最终定稿打印,准备答辩。指导教师(导师组)意见:签 名: 年 月 日审查小组意见:审查小组负责人(签 名): 年 月 日备注:1、 要有5篇以上相关文章的阅读量。2、 理、工科开题报告撰写要求在1500字左右,人文社科开题报告在2500字左右,包括论文选题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实施计划、文献综述(理、工科可不提交文献综述)等。3、 电脑打印,用A4纸,页边距左边3.2cm,右边2.54cm,上下边距2.54cm,在左边装订;内容为小四号宋体,行距为固定值20磅。4、 文献综述(按文献综述格式打印)附在开题报告后面一起装订。文献综述内容:(正文) 备注:1、文献综述内容包括:国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等。 2、文献综述必须切题。 3、电脑打印,用A4纸。内容为小四号宋体,行距为固定值20磅,页边距左边3.2cm,右边2.54cm,上下边距2.54cm,在左边装订。专心-专注-专业

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