基于DeviceNet的真空回潮控制系统设计与实现

摘要

真空回潮过程作为卷烟生产中的第一道工序，在生产过程中需要大量蒸汽，设备能耗高，因此关于该工序对于烟叶品质改观的研究和提高真空回潮工作效率的研究，一直是烟草行业中关注的问题，真空回潮控制系统的研究对于提高烟草品质、降低能耗有着重要意义。
　　本文首先对真空回潮的工作原理做了概述，并对现场总线技术的发展情况进行简述，然后对DeviceNet网络如何实现通讯及其在国内外发展情况进行了简述。其次对真空回潮机的工作过程进行分析，分析其运行过程中存在的能耗较大、生产效率较低等问题的根本原因，针对这些问题提出设计方案。针对真空回潮的四级五泵式运行过程及抽真空方式进行重新设计优化原有的工作流程，运用DeviceNet网络对控制系统硬件进行连接组态实现远程控制，从而实现了利用网络控制来代替原有的硬连接的控制方式，并在网络布置的过程中重点考虑网络安全性和避免电磁干扰等。然后观察优化后的控制系统的投入生产的使用情况，利用正交试验寻求最佳参数，进行生产效果的验证，证明优化后的真空回潮机提高了烟叶回透率而且能耗大大降低，产能有了大幅提升，满足了生产需求。最后对本文的研究内容进行了总结，并指出了今后进一步的研究方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文课题来源及研究意义

1．2 真空回潮简述

1．2．1 真空回潮工作原理

1．2．2 真空回潮工序对产品质量的影响

1．3 真空回潮工艺的研究现状

1．3．1 水环式真空泵联合机组

1．3．2 COMAS真空回潮机

1．3．3 二级蒸汽喷射系统

1．3．4 串联双泵蒸汽喷射真空系统

1．4 本文的研究内容及论文结构分析

第二章 DeviceNet现场总线技术

2．1 本章引言

2．2 现场总线

2．2．1 现场总线的特点

2．2．2 现场总线发展概况

2．3 DeviceNet结构及原理

2．3．1 DeviceNet的物理层

2．3．2 DeviceNet的应用层

2．3．3 DeviceNet报文类型

2．4 本章小结

第三章 真空回潮从站设计

3．1 本章引言

3．2 从站硬件总体设计

3．2．1 单片机核心系统设计

3．2．2 DeviceNet总线接口电路

3．2．3 电源及复位电路

3．2．4 数字量输入／输出(DI／DO)电路

3．2．5 模拟量输入输出电路

3．3 从站软件设计

3．3．1 系统初始化

3．3．2 DeviceNet应用层协议

3．4 本章小结

第四章 真空回潮控制系统的设计

4．1 本章引言

4．2 真空回潮存在问题

4．2．1 真空回潮机问题描述

4．2．2 回潮机原因分析

4．3 真空回潮工作流程设计

4．4 控制系统硬件设置和连接

4．4．1 控制系统硬件布置

4．4．2 控制系统硬件连接

4．5 控制系统程序及上位机设计

4．5．1 控制系统硬件组态

4．5．2 PLC程序设计

4．5．3 人机界面开发

4．6 本章小结

第五章 控制系统结果分析

5．1 系统参数分析

5．2 阀门开度调试

5．3 控制效果

5．4 系统评价

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文