本文關(guān)鍵詞：基于PLC在線氣相色譜分析儀恒溫箱溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：本設(shè)計(jì)是蘭州石化公司質(zhì)檢部在線質(zhì)量?jī)x表室科研項(xiàng)目,設(shè)計(jì)主要以保證在線氣相色譜分析儀的穩(wěn)定性和精確性為目的,對(duì)氣相色譜儀恒溫箱溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在線氣相色譜儀是一種現(xiàn)代化過(guò)程檢測(cè)儀器,同樣是分離復(fù)雜混合物的分析儀器之一,它在煉油化工、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢驗(yàn)及合成材料等行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。恒溫箱是在線氣相色譜儀的核心組成部分,被檢測(cè)樣品在恒溫箱內(nèi)加熱處理后才能進(jìn)行分析檢測(cè)。恒溫箱溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確直接影響儀表分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,而且溫度控制精度的要求較高。恒溫箱溫度受到很多因素的影響,例如:被檢測(cè)物質(zhì)的種類(lèi)和濃度、使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、恒溫箱保溫材料等,而且溫度控制系統(tǒng)具有滯后性,數(shù)學(xué)模型難以精確建立。研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)鑄鋁爐恒溫箱,熱慣性大,加熱速率慢,溫控精度較低等缺點(diǎn),并且使用位控制方式,對(duì)在線氣相色譜儀恒溫箱的溫度控制的效果不夠理想。相比較傳統(tǒng)鑄鋁恒溫箱而言,空氣浴加熱控溫方式連同模糊PID控制算法,對(duì)在線色譜分析儀恒溫箱的溫度控制則具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,其中模糊PID算法具有較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,對(duì)控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型不具依賴性。本文首先闡述了在線氣相色譜分析儀溫度控制技術(shù)和發(fā)展?fàn)顩r。對(duì)在線氣相色譜分析儀的工作原理、組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹。通過(guò)對(duì)其恒溫箱工作原理、結(jié)構(gòu)的了解,以熱力學(xué)和自動(dòng)控制原理為基礎(chǔ),建立恒溫箱數(shù)學(xué)模型。針對(duì)儀表選用的鑄鋁恒溫爐的諸多缺點(diǎn),引入空氣浴加熱控溫方式和模糊PID控制算法。為了提溫控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,研究了模糊控制的理論基礎(chǔ)和模糊PID控制器的具體設(shè)計(jì)方法;通過(guò)仿真證明模糊PID算法具有超調(diào)小,響應(yīng)速度快,控制精度高等優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證由溫度控制系統(tǒng)不穩(wěn)定、不精確導(dǎo)致儀表的分析結(jié)果有誤的頻次大大降低,提高儀表分析的準(zhǔn)確度。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH833

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