本文關鍵詞：基于DCS的超高分子量聚乙烯纖維生產線控制系統(tǒng)設計和運行

  更多相關文章： 超高分子量聚乙烯纖維生產線 DCS系統(tǒng) ARM2132 控制系統(tǒng)

【摘要】：超高分子量聚乙烯纖維是繼碳纖維和芳綸纖維之后的世界第三代高強、高模、高抗的特種纖維,近年來得到迅速發(fā)展,針對其生產制備過程環(huán)節(jié)多尤其是對牽伸機速度要求同時起停、同比例調整及單臺調整的特點,如何設計一套穩(wěn)定可靠、易用擴展的生產線控制系統(tǒng)成為大規(guī)模工業(yè)化生產時需要重點考慮的問題。本文以山東愛地高分子材料有限公司的超高分子量聚乙烯纖維生產線控制系統(tǒng)設計為背景,主要研究了基于DCS(分布控制系統(tǒng))的系統(tǒng)設計,包括DCS系統(tǒng)的控制方案設計,控制硬件設計、控制軟件設計、現(xiàn)場運行分析等,并對實際現(xiàn)場運行情況進行了總結。根據實際應用要求,設計了一套基于32位ARM處理器LPC2132的現(xiàn)場控制器和基于VB的上位機軟件,DCS系統(tǒng)采用RS-485現(xiàn)場總線進行通訊,實現(xiàn)了溫度、壓力等數據的采集及在人機界面顯示、存儲、處理,生產線速度控制等功能。具體工作如下：1.給出了DCS系統(tǒng)的總體控制方案設計,包括系統(tǒng)的層級結構、總線設計和傳動系統(tǒng)的設計。2.詳細說明了DCS系統(tǒng)的總體硬件設計方案,包括人機界面的選型、現(xiàn)場控制器各單元電路的設計及器件選型；介紹了變頻器的選型和參數配置。3.闡述了軟件系統(tǒng)的設計原則,針對底層控制器,利用C語言在ARM處理器LPC2132上進行編程控制實現(xiàn)了底層數據的采集和控制,給出了程序流程圖；而針對上位機部分,則利用VB6.0編寫了控制系統(tǒng)的上位機軟件。4.給出了超高分子量聚乙烯纖維生產線的調速、溫度等參數采集和控制的現(xiàn)場運行界面。5.對現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)勢和發(fā)展方向進行了總結和展望。該系統(tǒng)具有界面友好,操作簡單,易于擴展、成本低等優(yōu)點。安裝運行以來,工作性能穩(wěn)定可靠,滿足了不同產品規(guī)格下的柔性生產需求。
【關鍵詞】：超高分子量聚乙烯纖維生產線 DCS系統(tǒng) ARM2132 控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ342.61;TP273
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 項目背景10-11
• 1.2 Trevo(?)纖維生產及生產工藝國內外現(xiàn)狀11-13
• 1.3 Trevo(?)纖維生產控制裝置國內外現(xiàn)狀13-14
• 1.4 分散控制系統(tǒng)的概述14-16
• 1.4.1 分散控制系統(tǒng)的基本結構15
• 1.4.2 分散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢15-16
• 1.5 課題來源及本文主要研究內容16-18
• 第2章 基于DCS的Trevo(?)纖維生產線控制系統(tǒng)方案設計18-29
• 2.1 Trevo(?)纖維生產工藝要求分析18-20
• 2.2 Trevo(?)纖維生產線DCS控制系統(tǒng)的總體設計20-23
• 2.2.1 系統(tǒng)的主要控制功能20-21
• 2.2.2 Trevo(?)纖維生產線DCS系統(tǒng)網絡結構21-22
• 2.2.3 控制系統(tǒng)總線設計22-23
• 2.3 傳動系統(tǒng)設計23-26
• 2.3.1 電動機的選擇24-25
• 2.3.2 回饋制動電路設計25-26
• 2.4 單條Trevo(?)纖維生產線控制系統(tǒng)方案設計26-28
• 2.5 本章小結28-29
• 第3章 Trevo(?)纖維生產線控制系統(tǒng)硬件設計29-43
• 3.1 服務器和現(xiàn)場工作站選型29-30
• 3.2 現(xiàn)場控制器硬件電路設計30-39
• 3.2.1 ARM和嵌入式系統(tǒng)概述30-31
• 3.2.2 32位ARM處理器LPC213231-32
• 3.2.3 LPC2132的系統(tǒng)結構和電路設計32-34
• 3.2.4 鐵電存儲器電路設計34-35
• 3.2.5 通訊單元電路設計35-36
• 3.2.6 電源電路LM2576設計36-39
• 3.3 變頻器的選擇39-42
• 3.3.1 概述39-40
• 3.3.2 變頻調速的控制方式選擇設計40
• 3.3.3 富士E1S變頻器頻率設定方式的設計40-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 Trevo(?)纖維生產線控制系統(tǒng)軟件設計43-53
• 4.1 上位機軟件系統(tǒng)設計43-47
• 4.1.1 VB 6.0簡介43-44
• 4.1.2 上位機運行界面設計44-45
• 4.1.3 現(xiàn)場調速功能的實現(xiàn)45-47
• 4.2 現(xiàn)場控制器軟件設計47-52
• 4.2.1 主程序設計47-49
• 4.2.2 各部分子程序設計49-51
• 4.2.3 程序代碼編寫51-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第5章 現(xiàn)場應用及運行分析53-56
• 5.1 現(xiàn)場控制器模塊和現(xiàn)場工作站的現(xiàn)場應用53-54
• 5.2 系統(tǒng)的現(xiàn)場運行54-56
• 第6章 總結和展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-61
• 附錄1：軟件程序代碼61-66
• 學位論文評閱及答辯情況表66

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本文編號：754890