纸机三段通汽专用控制系统的研究与开发

摘要

本文的主要部分先介绍了造纸机干燥部热泵控制系统的总体设计方案，然后对作为控制器的智能仪表的硬件设计、软件设计作了详细介绍。 造纸机干燥部三段通汽热泵控制系统是对原有三段通汽系统进行的改进，经过生产实践证明，热泵控制系统这一节能方案较为实用，实行起来较为简单，对原有系统改动不大，投资少，是一项有良好应用前景的节能技术，它不仅适用于造纸行业，同样适用于其它以蒸汽作为能源的制造业。假如所有的以蒸汽作为能源的行业都能照此进行改进的话，这将会给我们的社会节省巨大的能源，我们的生存环境将得到大大地改善。 在改进后的系统中，热泵控制系统是关键部分，控制系统的性能与整个工艺流程运行的好坏密切相关，那么在设计该控制系统时，除了根据系统的性能指标和功能要求决定系统的结构形式外，更重要的是要保障控制系统的可靠性。一个可靠的控制系统不仅能够使被控对象得到快速有效的控制，而且具有较快的响应速度，较高的的控制精度。 智能仪表是该控制系统的核心部件，它是由硬件与软件组成的。一个性能优越的智能调节仪表不仅要有可靠的硬件，还要有先进的控制算法，本智能仪表软件部分的控制算法采用的是模糊-PID复合控制，模糊-PID复合控制不仅引入了经典PID调节器的原理简单、调节细腻的特点，而且具有模糊控制器的灵活性和适应性，提高了系统的控制精度。 能源是人类生存和发展的重要物质基础，蒸汽作为一种能源在各行各业中被广泛应用，而目前普遍存在水蒸汽热能利用不足、能源浪费严重的问题。各生产部门出于对经济利益的考虑，正兴起一股开发和利用节能与环保设备的热潮。随着自动控制理论与技术的不断发展，现代工业生产过程自动化的水平不断提高，工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志，节能设备控制系统便应运而生。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2研究背景与意义

1.3研究历史与现状

1.4论文研究内容和创新点

第2章造纸机干燥部改进前后的情况对比

2.1造纸机干燥部传统三段通汽系统

2.1.1工艺流程

2.1.2存在的弊端

2.1.3改进依据

2.2改进后的三级闪蒸热泵供热系统

2.2.1工艺流程

2.2.2传统三段通汽和热泵系统供汽在生产同一品种纸时实际用汽量之对比

2.2.3结论

第3章造纸机干燥部三段通汽热泵控制系统的总体设计

3.1控制系统原理框图

3.1.1控制参数

3.1.2控制标准

3.2热泵控制系统工作原理

第4章智能仪表的硬件设计

4.1专用微机系统的设计

4.1.1单片机的选用

4.1.2时钟电路设计

4.1.3复位电路设计

4.2人机接口设计

4.2.1键盘、显示器接口设计

4.3数据采集系统

4.3.1检测信号与数据放大器设计

4.3.2A/D转换

4.4过程控制接口设计

4.5电源设计

4.6报警输出

4.7总线与结构

第5章智能仪表的软件设计

5.1数据处理技术

5.1.1极值判断、分段测量程序

5.1.2标度变换处理程序

5.1.3数字滤波程序

5.1.4数字线性化程序

5.2控制技术及其算法

5.2.1PID控制

5.2.2模糊控制

5.2.3模糊-PID复合控制

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的科研成果