本文關(guān)鍵詞：汽車涂裝生產(chǎn)線烘房控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,中國汽車工業(yè)逐漸走向成熟,然而,國內(nèi)汽車品牌與國外品牌相比仍有很大差距。國內(nèi)汽車廠商為了提升品牌競爭了,不斷加大技術(shù)投入,改進汽車生產(chǎn)工藝,提升產(chǎn)品質(zhì)量。在汽車制造過程中,烘干是一個關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)。溫度是烘干工藝中最重要的因素。由于,人們對汽車漆膜質(zhì)量的要求越來越高,傳統(tǒng)的控制方法已顯出其控制的局限性。本文以汽車烘房系統(tǒng)為研究對象,以搭建安全穩(wěn)定的監(jiān)控系統(tǒng)為目標(biāo),對烘房控制系統(tǒng)進行研究和設(shè)計。烘房控制系統(tǒng)設(shè)計包括:電控系統(tǒng)的設(shè)計、溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計、上位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計三大部分。首先,在溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計方面,介紹了汽車烘房的基本結(jié)構(gòu),并分別介紹了燃燒加熱、循環(huán)供熱和補新風(fēng)換熱三個子系統(tǒng)的工作原理,在此基礎(chǔ)上,對烘房溫度控制系統(tǒng)的固有特性進行分析,確定烘房控制系統(tǒng)是非線性、時變、大滯后、且存在強干擾特性的復(fù)雜控制系統(tǒng);對汽車烘房循環(huán)控?zé)嵯到y(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線進行試驗測定,求取了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,針對其數(shù)學(xué)模型分別采用PID控制和模糊PID控制進行仿真研究,發(fā)現(xiàn)單純的采用PID控制很難獲得較好的控制效果,而模糊PID控制能增強對不確定性的適應(yīng)能力,從而實現(xiàn)對參數(shù)時變或模型不夠精確的對象相對較好的控制效果;搭建了工控機、PLC控制器、溫度傳感器、電動調(diào)節(jié)閥的溫度控制系統(tǒng),并在LabVIEW環(huán)境下,編寫了模糊PID溫度控制程序。電控系統(tǒng)由動力系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)組成。為了滿足烘房系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,便于故障的檢測和排除,動力系統(tǒng)中的控制電路設(shè)計采用分開供電的方式;設(shè)計了PLC控制系統(tǒng)的線路圖,并采用RSLogix5000編程軟件編寫了系統(tǒng)自動啟動與停止、風(fēng)機控制、故障報警等功能程序。長期穩(wěn)定運行實踐表明,實現(xiàn)了對烘房設(shè)備的穩(wěn)定控制。最后,設(shè)計了汽車烘房的上位監(jiān)控系統(tǒng)。上位監(jiān)控系統(tǒng)由觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)和工控機監(jiān)控系統(tǒng)組成。采用FactoryTalk View組態(tài)軟件編寫了觸摸屏監(jiān)控程序,便于在烘房現(xiàn)場直觀地查看到烘房的運行狀態(tài)和對烘房設(shè)備進行控制;在LabVIEW環(huán)境下,編寫了工控機上位監(jiān)控程序,實現(xiàn)了用戶登錄、故障信息顯示、溫度數(shù)據(jù)記錄及歷史曲線查詢等功能,實現(xiàn)了在中控室對烘房設(shè)備與工藝參數(shù)進行監(jiān)控。上位監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行實踐表明,監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能達到了設(shè)計的要求。
【關(guān)鍵詞】：涂裝烘房 模糊PID 溫度控制 PLC LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U468.2;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景及研究意義10-11
• 1.2 汽車涂裝烘房概述11-13
• 1.2.1 涂裝生產(chǎn)線概況11-12
• 1.2.2 烘房的加熱的方式12-13
• 1.3 工業(yè)溫度控制技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 汽車烘房工作原理及溫度控制系統(tǒng)研究16-26
• 2.1 烘房的基本結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 汽車烘房的工作原理17-19
• 2.2.1 燃燒加熱系統(tǒng)工作原理17-18
• 2.2.2 循環(huán)供熱系統(tǒng)工作原理18-19
• 2.2.3 補新風(fēng)換熱系統(tǒng)工作原理19
• 2.3 汽車烘房溫度控制系統(tǒng)建模19-24
• 2.3.1 汽車烘房換熱裝置系統(tǒng)模型的確定19
• 2.3.2 系統(tǒng)辨識方法19-21
• 2.3.3 建模實驗設(shè)計21-24
• 2.4 烘房溫度控制系統(tǒng)特性分析24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 汽車烘房溫度控制算法的研究及仿真分析26-39
• 3.1 汽車烘房溫度控制算法的研究和分析26-29
• 3.1.1 PID控制原理26-27
• 3.1.2 PID控制的特點27-28
• 3.1.3 模糊控制算法的基本原理28
• 3.1.4 模糊控制的特點28-29
• 3.1.5 模糊PID控制29
• 3.2 烘房溫度控制系統(tǒng)中模糊自適應(yīng)PID控制器設(shè)計29-33
• 3.2.1 隸屬度函數(shù)的確定及模糊化30-31
• 3.2.2 模糊控制規(guī)則設(shè)計31-32
• 3.2.3 模糊推理與解模糊方法32-33
• 3.3 汽車烘房系統(tǒng)模糊PID控制的仿真研究33-38
• 3.3.1 PID和模糊PID控制的仿真和分析33-35
• 3.3.2 控制對象模型參數(shù)改變的影響和分析35-37
• 3.3.3 控制策略抗干擾能力分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 汽車烘房控制系統(tǒng)硬件設(shè)計39-50
• 4.1 汽車烘房控制系統(tǒng)的總體設(shè)計39-41
• 4.2 主要硬件選型41-45
• 4.2.1 PLC模塊選型41-42
• 4.2.2 溫度傳感器選型42-43
• 4.2.3 風(fēng)機選型43-44
• 4.2.4 風(fēng)機啟動方式選擇44
• 4.2.5 上位機選型44-45
• 4.3 汽車烘房電控系統(tǒng)線路設(shè)計45-49
• 4.3.1 控制電源子系統(tǒng)線路設(shè)計45
• 4.3.2 風(fēng)機供電與保護子系統(tǒng)線路設(shè)計45-47
• 4.3.3 PLC控制系統(tǒng)線路設(shè)計47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 汽車烘房控制系統(tǒng)軟件設(shè)計50-70
• 5.1 汽車烘房PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計50-57
• 5.1.1 編程軟件RSLogix5000介紹50-51
• 5.1.2 控制器和模塊配置51-52
• 5.1.3 PLC控制系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)52-53
• 5.1.4 主要子程序分析與實現(xiàn)53-57
• 5.2 觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計57-59
• 5.2.1 觸摸屏監(jiān)控界面功能分析57
• 5.2.2 觸摸屏實際應(yīng)用畫面介紹57-59
• 5.3 LabVIEW上位監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計59-65
• 5.3.1 工控機監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計59
• 5.3.2 登錄界面設(shè)計59-60
• 5.3.3 主界面顯示60-61
• 5.3.4 聯(lián)鎖信號61-62
• 5.3.5 故障報警62-63
• 5.3.6 溫度記錄與歷史曲線63-65
• 5.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計65-69
• 5.4.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成65-66
• 5.4.2 LabVIEW環(huán)境下模糊PID控制器設(shè)計66-68
• 5.4.3 汽車烘房溫控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項目與已錄用學(xué)術(shù)論文77

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