1辽宁机电职业技术学院。辽宁丹东8002得*佳控制效果。用3台下位微机对3台1吨化学反应釜的温度系统进行自动控制。由1台上位微机进行管理。实现了控制自动化。管理现代化。提高了产品的质量。节能效果明显。 目前国内化学反应釜大部分处在模拟仪加人工控制水平,由于操作人员的水平素质责任心等方面原因,造成产品质量不稳定,耗能大等问散控制,通过控制加热器电压机冷却水流量,实现温度的精确控制,硬件上采用单片机总线技术;软件上应用结构化系统分析与设计方法及,语言,充分实现功能算法组态,并采用31油模糊控制算法。农样度高,控制效好。 1系统特点1.1硬件结构1采出,小私准内总线,硬件投板化便于应用于扩展;主机与现场全部光电隔离,抗干扰能力强;具有掉电保护,温度流量连锁;下位机具有脱离上位机进行参数设定,检查与修改,并独立完成控制功能。 1.2软件0上位机控制功能,进上1位机,讯功能;分别从各反应釜主要测点的跟踪曲线,并可查看原始数据;分别显各反应釜主控回路的情况;棒状动态跟踪各反应釜主控点的情况;随时打印各反应釜日志机6个闭环控制回路;具有自诊断及容错处理程序;控制模型采用51出模糊控制;具有测点登陆量纲转换校正及控制路制动及手动监控状态切换程序。 2控制原理2.L电加热反应釜温度控制电加热化学反应釜是种广泛应用于精细化工生产中的种常设备,主要用于精细化工原原料的生产。反应釜的温度控制有两种1靠调节双向晶闸管3,1的导通角的大小来调节输出功率的大小;2通过调节单位时间内周波次数来调节输出功率的大小。前种负载上得到的电压是非正弦波,会造成电网的污染;移相触发方式还缩短了晶闸管的使用寿命。后种其波形为完整本系统采用后者。 电加热反应釜温控系统的硬件由1各部分组成。以人18队51为核心,外扩键盘输入和显温度。电加热反应盖实,温度山热电偶测量并转换成毫伏信号,通过温度变送单元处理,经运算放大器放大到05电信号,由人,转成数字量,此数宁试经数字滤波。标度货换后。方面通过10显;另方面与给定进行比报警12下1位机控制功能。 巡回48个模拟,及9个开关量,可组成,155;媒揣。系实抓,ZwwwxnkLnet较得到偏差和偏差变化当。 且。8,采用带1他预,器的控制;否则动态过程米用51;预,器的校糊控制系统控制器结构2. 被控对象2.2控制算法2.2.81迪控制原理电加热反应釜温控系统本身为个大滞后系统。由于受反应原料数量。反应的放热吸热。7不同。对象参数变化较大。要建立精确的数学模增较为困难。鉴于上述原因,在本系统中米用5,模糊复合控制系统。解决了传统的3出控制系统的设计过于依赖被控对象的精确模型,当被控对象参数变化时,其控制性能会显著变坏。而模糊控制的优点是对参数变化和噪声不敏感。 8.如1模糊控制极顾8以控制和模糊抒制的优点,既对纯滞后特性有较好的补偿作用,又对被控参数变化有较强的适应能力。 由电加热反应釜的结构及热力学原理。可得到被控对象的传递函数。近似为分。这种对象的纯滞后性质,会导致控制作用不及时,引起系统超调和振荡。通过采用8,测器补恺。构成广。义对象。它具信的传递数为在滞后带来的系列问。能得到较好的调节效果。而且除滞后补偿环节用计算机很易实现。可以将式3分解两个环节。如阁3所小,=以7假设是7的整数倍。 器的,1控制。其控制规律达式为UKVKrEC+ET其余区间采用带旧油补偿的投糊控制。 2.2.25油1模糊控制原理模糊控制就是以人在动态过程中的思维方法为基础。将操作人员的经验概栝成系列不精确方法。具有不依赖对象的模型,控制动态响应好,超调小等优点。 此处的投糊控制采用双输入单输出型。以误差及误差的变化作为输入量。经模糊化,按模糊控制规则计算输出量,模糊控制原理4. F.挖制云决1输出对象其中和;可取10个误差等级。 2.3输出功率控制和采样周期的确定2.3.1输出功率控制本系统采用交流固态继电器551作为输出功率的控制,实现零触发交流调功。只内设光电隔离电路。可减少电网对微机的干扰,调功方及负载的有效电阻;f电网电压,允许导通的波头数;设定的波头玫。 当=0时。反应签的输出功率为零;当=时。输出未满功率。,个卿的惯性环节在舶调节时不再存采样聊的确定洲土卿,佴nbsp;为了将调功方式的*人输出波头数勾梭糊拧制相应向量相对应,可选取=10,即当模糊控5!。1付应。 因此,在工频2,和软件计数实现。 3解决的技术问3.1通讯容错由于反应釜要求安全可靠运行,在上位机向位机传送控制参数,量纲转换和报警显数据绝对不能有错。以免造成失控,而易出现问的环节是通讯部分,因此在硬件上可采用编码熔撮合多次传送等措施,保证通讯的可靠。 3.2报警数据纪录为保证报警数据记录不溢出,采用排队方法记录报警数据,3.3上下位微机变量传送上下位微机采用的变量有的个是不样,需,变量变换传送。 4结语总之。采用微机集散拉制系统,可实观多台反应釜的自动控制,通过付电试给水量的调节达到了控制性能稳定使产品的正品率在98以节能效果明显节电40以上的目的,经济效益显著1时也提高了符理水平,将管理推向现代化1涂植英。过程控制系统4.机械工业出版社,1990 2徐仁贵。微型计算机接口技术及应用似。机械工业出版社。19如上接第135页2聂丹耀。哈龙固定灭火系统替代技术。工业安全与环保,3杨荣杰,傅智敏。烟火气溶胶性质及灭火机理。火工品,4余明高。哈龙替代产品的研究现状及发展趋势。火灾科