【摘要】：雙級(jí)推料離心機(jī)(以下簡(jiǎn)稱離心機(jī))是一種連續(xù)操作、生產(chǎn)能力大、結(jié)晶破壞少、濾餅含濕量低的過濾式離心機(jī),是目前制鹽、制堿行業(yè)中脫水干燥工藝過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一,對(duì)物料的分離效率和分離效果有重要的影響。針對(duì)制鹽、制堿行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求,以提高離心機(jī)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率為目標(biāo),通過對(duì)離心機(jī)組成結(jié)構(gòu)和工藝流程的分析,結(jié)合模糊PID控制技術(shù)設(shè)計(jì)了離心機(jī)控制系統(tǒng),具有重要的實(shí)際意義、應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,主要工作包含如下四個(gè)方面。第一,分析了液壓油溫度對(duì)離心機(jī)工作產(chǎn)生的影響。通過對(duì)離心機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、工作原理和機(jī)械、液壓、電氣三大部件之間的相互關(guān)系的詳細(xì)分析,得出液壓油溫度過低或過高使得控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。第二,設(shè)計(jì)了基于模糊PID的液壓油溫度控制算法。針對(duì)當(dāng)前離心機(jī)的液壓油溫度控制采用固定開度的冷水閥門而存在液壓油溫度過高或過低而導(dǎo)致離心機(jī)停機(jī)檢修的問題。應(yīng)用模糊控制理論,以液壓油箱為被控制對(duì)象,以響應(yīng)曲線法建立了傳遞函數(shù),設(shè)計(jì)了模糊PID算法并在MATLAB中建立了Simulink仿真模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)比溫度控制中常用的經(jīng)典PID控制算法、模糊控制算法,結(jié)果表明,當(dāng)目標(biāo)溫度設(shè)為最佳工作50℃時(shí),經(jīng)典PID控制出現(xiàn)振蕩且超調(diào)量約為26%,模糊控制超調(diào)量為零但穩(wěn)態(tài)誤差約為9%,模糊PID控制的超調(diào)為零、穩(wěn)定誤差為零、無(wú)振蕩等良好的動(dòng)、靜態(tài)特性。因此應(yīng)用模糊PID控制的方法來(lái)穩(wěn)定液壓油溫度,能有效提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率。第三,設(shè)計(jì)了基于PLC的硬件控制系統(tǒng)�；陔x心機(jī)工作環(huán)境對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行了選型。對(duì)比分析目前DCS控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、FCS控制系統(tǒng)三大控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),和結(jié)合實(shí)際情況、工程造價(jià)等因素,選擇西門子S7-200系列CPU作為整個(gè)系統(tǒng)的控制器,完成了系統(tǒng)I/O口的分配,并對(duì)外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第四,針對(duì)離心機(jī)的特點(diǎn)和工藝流程,確定了模糊控制算法的模型、論域范圍、隸屬函數(shù),制定了模糊PID控制規(guī)則表,設(shè)計(jì)了基于PLC的模糊PID控制器。進(jìn)行了軟件編寫工作,對(duì)軟件系統(tǒng)采用梯形圖語(yǔ)言在STEP7-Micro/WIN32環(huán)境中進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并對(duì)控制系統(tǒng)邏輯程序進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明程序設(shè)計(jì)符合要求。
【學(xué)位授予單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.8;TP273
【圖文】：

圖 2.2 雙級(jí)推料離心機(jī)工作過程推料離心機(jī)的性能指標(biāo)主要有電機(jī)轉(zhuǎn)速，分離因數(shù)，推料頻率，生數(shù)表示離心機(jī)分離能力，F(xiàn) 越大，F(xiàn)r 越大，分離效果越好，固相計(jì)算公式為Fr = = 2 = 2

液壓機(jī)構(gòu)工作圖

試根據(jù)電氣原理圖編寫PLC控制程序硬件設(shè)備的選型圖 3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖3.2 基于 PLC 的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)按照電氣控制原理選擇合適的元器件組成硬件系統(tǒng)[46]，使各元器件之間能穩(wěn)定協(xié)調(diào)工作。離心機(jī)工作車間環(huán)境比較惡劣，多灰塵、濕度大、待分離液體一般具有腐蝕性，由于環(huán)境的特殊性，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件電氣控制方案時(shí)，除了考慮滿足工藝流程和控制要求外，還要對(duì)系統(tǒng)部件的選型進(jìn)行考慮，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，包括控制處理器、執(zhí)行器、傳感器和變送器等裝置都要滿足防塵、防水等要求。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，將控制系統(tǒng)分為主電路和控制電路兩部分，主電路置于工作現(xiàn)場(chǎng)，控制電路置于專用控制柜中，通過電纜連接控制主電路，主電路主要由電機(jī)、接觸器、電動(dòng)閥等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成，根據(jù)控制電路傳輸?shù)男盘?hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作�？刂齐娐分饕ㄟ^ PLC 負(fù)責(zé)控制開關(guān)量和模擬量的輸入輸出，PC/HMI 主要負(fù)責(zé)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和 PLC 程序編寫[47]。3.2.1 主電路電氣元件選型與設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中主電路由主電機(jī)(M1)、油泵電機(jī)(M)、空氣開關(guān)(QF)、交流接觸器(KM1~KM4)、熱繼電器(FR1、FR2)、電流表(PA1、PA2)、電壓表(PV)組成，主電路接線圖（如圖 3.3 所示）。主電機(jī)型號(hào)為 Y160M-4，油泵電機(jī)型號(hào)為 Y112M-4，該系列電動(dòng)機(jī)為全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有效率高，節(jié)能，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪聲低、振動(dòng)小和安全可靠的特點(diǎn)，安裝尺寸和功率等級(jí)符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)和 DIN42673 標(biāo)準(zhǔn)�？諝忾_關(guān),也叫斷路器，主要作用是提供保護(hù)功能，當(dāng)電路出現(xiàn)過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2766269