碱液浓度监控系统设计

摘要

该文以印染行业前处理为背景,介绍了前处理工艺中的丝光流程.为了实现丝光工艺中碱液浓度控制,设计开发了基于CAN工业总线的控制系统.该文详细介绍了这套系统的总体方案、硬件设计和软件设计等问题.该文介绍了丝光工艺的原理以及工业总线的发展和应用,指出溶液浓度和温度在工艺中的重要性,说明使用工业总线实现过程控制的优点.在系统结构介绍中,详细展示工艺流程,说明各个槽的作用,使用多种传感器和驱动器在流程线上加入数据采集和控制点.提出了总线上的两种模块,指出它们的功能和相互关系. 在系统硬件介绍中,列举了多种传感器和驱动器的特性、内部控制结构.随后提出检测板的设计方案,充分利用C51实现了A/D和D/A转换以及滴定和标定过程,并提供了显示和存储接口,存储使用I2C总线实现.在控制板设计方案中,使用了带CAN模块的DSP,使用其捕获功能实现了流速闭环控制,利用串口完成上位机通讯.在总线通讯部分,阐述了如何用CAN控制器进行数据通讯,介绍了数据场中定义的命令和数据结构以及使用条件.对检测板的标定和滴定过程,提出详细的程序流程.在滴定算法部分,指明了制约控制精度的原因,提出合理的操作流程和分段控制算法实现了碱液的高精度加入.在检测板软件介绍中还对I2C总线和液晶模块的使用进行详细说明.对于控制板的采集和控制,程序设计主循环和中断服务保证了长周期数据采集和阀门、流速实时控制.最后依据溶液的PH值变化曲线,提出了合理的经验控制算法.该文在最后总结了系统特点,提出改进方案,对工业总线的发展寄予展望.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题背景

1.2丝光工艺介绍

1.3现场总线在印染行业的发展

1.4系统设计内容和指标

2系统总体方案设计

2.1碱液循环监控系统简介

2.2控制系统总体结构

2.3传感器和驱动设备

3监控系统硬件设计

3.1检测板硬件设计

3.2控制板硬件设计

3.3本章小结

4监控系统软件设计

4.1检测板软件

4.2控制板软件

4.3系统软件小结

5系统总结与展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文及参加的课题