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《华东师范大学》 2008年
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基于PLC系统的玻璃熔化炉控制解决方案

杨立彦  
【摘要】: 本课题是研究和开发一个由7台玻璃熔化炉组成的系统,该系统的控制部分是由可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)与上位计算机系统相结合组成。整个控制系统要完成熔化炉的温度曲线控制、温度控制过程中的状态存储及玻璃原料的加料、出料控制。 本系统采用单一的PLC控制器来控制多台熔化炉,因此程序的结构比较复杂。在编程过程采用分层结构,结合梯形图、SFC(Sequential Function Chart)程序及FBD(Function Block Diagram)程序,来实现不同类型的控制。 由于以硅钼棒为加热源的熔化炉是一种具有较大的滞后性、非线性的时变系统,常规的PID控制模式只针对特定温度下作参数整定达到温控目的,当温控目标值与特定温度差距较大时,整定的参数就无法适用。而本套系统的整个生产过程需要在一条设定的温度曲线下进行控温操作,常规的PID算法无法适用,所以本设计方案采用了动态参数调整的自适应型PID控制,来实现精确的温度控制,在不同的温度区间内,采用不同的参数,使温度控制在较大的温度落差内都能达到最优化。 PLC控制系统与上位计算机操作采用以太网(Ethernet)通讯协议进行通讯,但由于PLC的响应时间(ms)与以太网的响应时间(s)之间的差异,PLC有很强的实时性(刷新周期ms级)但内存太小(50~1000KB),而上位计算机有海量的硬盘空间但通过以太网的数据刷新周期太长。这一情况对实时数据的记录是不利的,为此两者之间的数据采用PLC实时采集写入固定缓冲数据区,上位机定时成批接受的方式实现,使高速采集的数据得以全部保留,对控制品质的提升和生产工艺的改进有很大保证和依据。 同时,本方案在系统的安全性上也做了一定工作。除了加入柔性的超温控制模块外,对高温时的出入料操作做统一控制。对每个运行的炉位的出入料操作进行互锁,避免两台炉门同时打开的可能性。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢水英;新型染布机综合控制系统设计[D];电子科技大学;2011年
2 陈国华;基于工业以太网的架空乘人装置无人值守运行研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 李英顺,伦淑娴;模糊PID温度测控仪[J];仪表技术与传感器;2003年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 崔晓利;车辆电子控制空气悬架理论与关键技术研究[D];中南大学;2011年
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10 申俊琦;基于激光视觉传感的CO_2横焊焊缝图像处理研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
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6 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
7 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
8 徐朋;金属带式液粘传动装置在带式输送机功率平衡中的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
9 苏鹏;带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
10 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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8 贾云志;;矿井斜巷架空人车的应用[J];价值工程;2010年04期
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10 马秋环;徐文尚;;PLC和RSView32在煤矿地面带式输送机传输系统的应用[J];煤矿机械;2009年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 杨卫东;高温高压染色机控制系统研究与开发[D];南京理工大学;2006年
3 宁宗夏;PID参数对控制系统稳定性影响的研究[D];西安电子科技大学;2008年
4 杨尧;基于MSP430的航空制冷控制专用系统设计与实现[D];电子科技大学;2008年
5 冯志超;基于PLC与组态软件的船舶锅炉监控系统[D];大连海事大学;2008年
6 吴彦来;推土机作业控制关键技术研究[D];浙江大学;2008年
7 刘明;基于DSP的变速泵供水系统的设计—直流无刷电机控制部分[D];山东大学;2008年
8 陈涛;嵌入式温度控制系统的研究[D];西安电子科技大学;2006年
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10 吴亚雄;基于DSP的空中风测量系统研究与实现[D];国防科学技术大学;2009年
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3 四川 熊波;PLC程序快速转换成单片机语言初探[N];电子报;2009年
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8 刘其亮;基于PLC窑炉模糊控制系统的研究与设计[D];山东理工大学;2010年
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10 王艳美;变频器和PLC在传送带多种速度控制中的应用[D];苏州大学;2010年
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